СПОСОБ И МАШИНА ДЛЯ УПАКОВКИ ИЗДЕЛИЙ В РАСТЯГИВАЮЩУЮСЯ ПЛЕНКУ С НЕПРЕРЫВНОЙ ПОДАЧЕЙ Российский патент 2020 года по МПК B65B11/58 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и машине для упаковки изделий в растягивающуюся пленку с непрерывной подачей.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

В настоящее время в сфере упаковки изделий различных типов, таких как, например, бутылки, коробки разнообразных форм и пр., чаще всего используется пленка, выполненная из термоусадочного пластичного материала. Эта пленка наматывается вокруг изделия или блока изделий, затем сваривается и обрезается по размеру, после чего обрабатывается в термоусаживающей печи, придавая устойчивость произведенной таким способом упаковке, прочно удерживающей изделия.

Эта методика предполагает определенные затраты на обработку пластичного материала, обладающего определенной толщиной, что обусловлено расходованием энергии, затрачиваемой на термоусадку; не говоря уже о заводских издержках, связанных с необходимостью приобретения и обеспечения работы упаковочной машины и сопутствующей термоусаживающей печи.

В альтернативном варианте используется растягивающаяся полимерная пленка, которая наматывается по спирали вокруг изделий, подаваемых в горизонтальном направлении. Эти изделия делятся на блоки и избирательно обматываются в соответствии с настройками намоточного узла. В указанном намоточном узле инициируется вращение катушки с растягивающейся пленкой вокруг изделий, подаваемых конвейерной лентой или роликом; и по окончании намотки полученная таким способом упаковка выгружается. В этом упаковочном агрегате предусмотрена каретка держателя катушки, которая перемещается по круговой направляющей в плоскости, перпендикулярной направлению подачи, вокруг упаковываемых изделий. Можно сразу же заметить, что эта методика требует постоянных остановов для формирования каждой упаковки с решением задач по соединению концов пленки с упаковываемыми изделиями и обрезке готовой упаковки.

Более того, из-за описанного альтернативного перемещения такой процесс упаковки, естественно, отнимает больше времени.

С другой стороны, упаковка в пленку, выполненную из растягивающегося пластичного материала, устраняет необходимость в использовании термоусаживающей печи и расходовании потребной для ее работы энергии, а также позволяет использовать более тонкую пленку, что снижает издержки; но в настоящее время этот способ не обеспечивает удовлетворительный результат из-за затрат времени на получение окончательной упаковки.

В документе WO 2015/040565 описывается оборудование, используемое для упаковки бутылок в спирально наматываемую тонкую пленку, выполненную из растягивающегося пластичного материала, которое характеризуется наличием захватного узла, содержащего пары конвейерных лент, а также пары дисковых пластин.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Общая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и машину для упаковки изделий в растягивающуюся пленку, способные устранить недостатки, присущие описанному выше предшествующему уровню техники, в высшей степени простым, экономичным и функциональным способом.

Еще одна из целей настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и машину для упаковки изделий, которая могла бы функционировать непрерывно без каких бы то ни было остановов на стадии упаковки.

Еще одна из целей настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить машину для упаковки изделий, которая за счет использования растягивающей пленки также сокращает расходы на упаковочный материал.

Краткое описание фигур

Конструктивные и функциональные характеристики настоящего изобретения и его преимущества в сравнении с известным уровнем техники станут еще более очевидными после ознакомления с последующим описанием в привязке к прилагаемым схематическим чертежам, на которых проиллюстрирован один из примеров осуществления заявленного изобретения, где:

На фиг. 1 показан вид сбоку, иллюстрирующий машину для упаковки изделий в растягивающуюся пленку с непрерывной подачей согласно настоящему изобретению в приподнятом положении;

На фиг. 2 представлен вид сверху машины для упаковки изделий в растягивающуюся пленку, показанной на фиг. 1, согласно настоящему изобретению;

На фиг. 3 представлено перспективное изображение машины для упаковки, показанной на фиг. 1, согласно настоящему изобретению;

На фиг. 4 представлено перспективное изображение упорядочивающего узла, являющегося составной частью машины, показанной на фиг. 1;

На фиг. 5 и 6 представлены два перспективных изображения намоточного узла машины, показанной на фиг. 1;

На фиг. 7 и 8 представлены поперечные разрезы, соответствующие намоточному узлу, показанному на предыдущей фиг. 6, а также второму намоточному узлу машины в таком же рабочем положении, где проиллюстрированы разные схемы расположения катушки с пленкой из растягивающегося пластичного материала и обрезиненного натяжного ролика;

На фиг. 9 представлено перспективное изображение соединительного узла между первым и вторым намоточными узлами машины, показанной на фиг. 11, без изделий;

На фиг. 10 представлен вид сбоку, иллюстрирующий целиком режущий узел в приподнятом положении, являющийся составной частью машины, показанной на фиг. 1;

На фиг. 11 и 12 представлены перспективные изображения части режущего узла, показанного на фиг. 10, без изделий;

На фиг. 13 представлен вид сверху режущего узла, показанного на предыдущих фиг. 10-12;

На фиг. 14 и 15 показаны поперечные сечения режущего узла с верхним и нижним ножами и боковыми ножами, соответственно, в рабочем положении, воздействующими на пленку, выполненную из пластичного материала, в которую обертываются изделия;

На фиг. 16 и 17 показан вид сбоку, иллюстрирующий один из альтернативных вариантов осуществления режущего узла, изображенного в приподнятом положении и являющегося составной частью упаковочной машины; и поперечное сечение режущего узла, показанного на фиг. 16, с боковыми ножами в рабочем положении, воздействующими на всю пленку, выполненную из пластичного материала, в которую обертываются изделия.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

На фигурах проиллюстрирована машина для упаковки в растягивающуюся пленку изделий, подаваемых попарно вперед в непрерывном режиме, таких как бутылки или иные объекты 11.

Следует отметить, что на входе указанной машины изделия, такие как бутылки или иные объекты 11, размещаются в два смыкающихся, выровненных относительно друг друга и непрерывных ряда, которые подаются на конвейерную ленту 12 для загрузки в упаковочную машину.

Упорядочивающий узел 13 принимает два непрерывных ряда смыкающихся бутылок, подаваемых конвейерной лентой 12, и поддерживает их в таком упорядоченном положении до поступления в первый узел 14 кольцевой намотки.

За первым узлом 14 кольцевой намотки следует второй узел 15 кольцевой намотки, расположенный напротив первого узла 14 кольцевой намотки, который осуществляет намотку в направлении, противоположном направлению намотки первого узла 14, вследствие чего образуется сплошная упаковка или пакет. За вторым узлом 15 кольцевой намотки, в свою очередь, следует режущий узел 16, предназначенный для нарезки сплошной упаковки на готовые блоки изделий 11, обернутых в пленку из растягивающегося пластичного материала 17 и образующих окончательную упаковку 18.

В частности, упорядочивающий узел 13 обладает функцией приема пары смыкающихся и упорядоченных бутылок 11, торможения движения бутылок 11 по конвейерной ленте 12 на входе и продвижения пары бутылок 11 дальше в направлении первого узла 14 кольцевой намотки.

В приведенном примере указанный упорядочивающий узел 13 содержит раму 20, несущую два ремня 21 и 21', намотанных по кольцу вокруг консольных шкивов, установленных на соответствующих вертикальных осях 22 и 23, причем одна из указанных осей 22 снабжена зубчатым приводным ремнем 24, который приводится в действие редукторным электродвигателем 25. Ремни 21 и 21' образуют зубцы за счет наличия разнесенных стыковых стержней 26, выступающих от поверхности одного ремня 21 в сторону расположенного напротив и обращенного к нему другого ремня 21'. Один ремень 21 отстоит от другого противолежащего ремня 21' на расстояние, равное, по меньшей мере, двум смыкающимся бутылкам или изделиям 11. Подаваемые вперед различные пары бутылок 11 опираются на нижнюю плоскость 27 передачи и скольжения. Семь или восемь пар бутылок 11 располагаются, например, между осями 22 и 23 вращения двух ремней 21 и 21'. Каждая пара бутылок 11 располагается между двумя парами следующих друг за другом стыковых стержней 26 каждого ремня 21 и 21', причем указанные стыковые стержни 26 входят в пространство, остающееся свободным за счет формы бутылок 11, выполняя двойную функцию. Заходя в пространство между парой ремней 21 и 21', стыковые стержни 26 по существу толкают бутылки 11, продвигая их вперед; а на выходе из пространства между парой ремней 21 и 21' стыковые стержни 26 замедляют движение бутылок 11, покидающих линию подачи, удерживая их в требуемом упорядоченном положении. Стыковые стержни 26 первого ремня 21 естественным образом взаимодействуют со стыковыми стержнями 26, предусмотренными на втором противолежащем ремне 21', который обращен в сторону первого ремня 21 и вращается синхронно с ним.

На входе и выходе указанного упорядочивающего узла 13 располагаются датчики 28, контролирующие наличие бутылок 11 и их правильное расположение и останавливающие продвижение вперед, если это не так. Скорость продвижения варьируется в зависимости от степени заполнения линии во избежание остановов в максимально возможной степени. Упорядочивающий узел 13 на входе упаковочной машины определяет скорость всех последующих узлов, а также скорость намоточных узлов 14 и 15, перемещение которых должно быть синхронизировано.

На выходе указанного упорядочивающего узла 13 пары смыкающихся бутылок 11 продвигаются вперед одна за другой по консольно-закрепленной полке 29, отходящей от рамы 20 в направлении продвижения бутылок. Полка 29 соединяет упорядочивающий узел 13 с последующим первым намоточным узлом 14. Пары боковых направляющих планок 30, также консольно-закрепленных на раме 20, поддерживают последовательное перемещение пар бутылок 11, выходящих их упорядочивающего узла 13, в уплотненном и упорядоченном состоянии до первого намоточного узла 14.

Полка 29, консольно-закрепленная на раме 20, выполнена полой с тем, чтобы отверстия 29' на ее верхней поверхности образовывали воздушную подушку, облегчающую проскальзывание пленки, когда та сходит с полки 29 перед продвижением вперед и переходом в последующих намоточный узел.

Первый намоточный узел 14 содержит раму 31, расположенную поверх ряда перемещающихся вперед пар бутылок 11, на которую с двух ее противоположных сторон опираются два устройства 32 кольцевой намотки, одинаковых, но расположенных напротив друг друга.

Каждое устройство 32 кольцевой намотки содержит кольцевой или опорный круг 33, который вращается относительно направляющих роликов 34, установленных на раме 31. Указанное кольцо 33 располагается в плоскости, перпендикулярной направлению продвижения бутылок 11. Редукторный электродвигатель 35, встроенный в раму 31, управляет вращением кольца 33 посредством регулировочно-фрикционного ролика 36.

Заодно с каждым кольцом 33 собран держатель 37 катушки 38 с пленкой из растягивающегося пластичного материала 17. С указанным держателем 37 катушки сопрягается опора 39 обрезиненного натяжного ролика 40 и пара поддерживающих роликов 41 для пленки 17.

Натяжение наматываемой пленки 17 может регулироваться с помощью тормоза (не показан), который воздействует непосредственно на указанный обрезиненный натяжной ролик 40. Таким образом, в процессе намотки пленки вокруг бутылок 11 вращающееся кольцо 33 вращается с переменной угловой скоростью, обеспечивая наложение пленки в соответствии со скоростью подачи бутылок 11. Как было указано выше, обеспечивается преимущество, состоящее в том, что для каждого намоточного узла 14 предусмотрено два кольца 33, причем в эксплуатационной фазе одно из этих колец вращается, а другое находится в неподвижном состоянии. Когда пленка в катушке 38, установленной на одном вращающемся кольце 33, подходит к концу, инициируется вращение второго кольца 33 с полной катушкой 38. Вращение первого кольца 33 прекращается, после чего пустую катушку 38 можно заменить, не останавливая всю машину.

Это обеспечивает непрерывность рабочего процесса даже тогда, когда на одной из катушек заканчивается пленка; при этом отсутствует необходимость в останове намоточного узла для замены катушки. По существу можно считать, что при израсходовании пленки на одном из намоточных колец 33 начинает функционировать другое кольцо, обеспечивающее возможность замены катушки без прерывания рабочего процесса.

Следует отметить, что внутри рамы 31 намоточного узла для бутылок 11 в пространстве между двумя вращающимися кольцами 33 предусмотрены две конвейерные ленты – нижняя лента 42 и верхняя лента 43, каждая из которых снабжена отдельным приводом. Конвейерные ленты 42 и 43 выполнены с возможностью захвата бутылок и их переноса с первого кольца на второе кольцо 33 первого намоточного узла 14 или, во всяком случае, их перемещения вперед с прохождением через раму 31, содействуя осевому усилию, которое прикладывается упорядочивающим узлом 13.

Более того, рама 31 на выходе первого намоточного узла – в направлении подачи бутылок 11 – образует конфигурацию, идентичную той, которая предусмотрена на выходе упорядочивающего узла 13. Эта конфигурация предусмотрена или просто для подпирания и продвижения вперед частично готовой упаковки, выполненной устройством 32 кольцевой намотки на входе этого намоточного узла, или для подпирания бутылок в момент их обертывания пленкой вторым устройством кольцевой намотки, которое также является составной частью этого намоточного узла 14. Кроме того, в этом случае предусмотрена полка 29, консольно-закрепленная на раме 31 и отходящая от нее в направлении подачи бутылок, которая соединяет первый намоточный узел 14 с соединительным узлом 44, за которым следует второй намоточный узел 15. Кроме того, в этом случае предусмотрены пары боковых направляющих планок 30, также консольно-закрепленных и отходящих от рамы 31, которые поддерживают последовательное перемещение пар бутылок 11, выходящих их первого намоточного узла 14, в уплотненном и упорядоченном состоянии.

В раме 49 соединительного узла 44 предусмотрены две пары боковых направляющих планок 30 и две конвейерные ленты – нижняя лента 45 и верхняя лента 46, разнесенные относительно друг друга и расположенные одна поверх другой, каждая из которых снабжена отдельным приводом. По существу предусмотрен верхний привод и нижний привод через пары зубчатых колес 47; при этом зубчатое колесо каждой пары приводится в действие редукторным электродвигателем 48. Указанные ленты 45 и 46 выполнены с возможностью захвата и переноса бутылок, обмотанных пленкой в первом намоточном узле 14, облегчая осевое усилие, которое прикладывается упорядочивающим узлом 13.

Следует отметить, что на выходе указанного соединительного узла 44 в направлении подачи бутылок 11 предусмотрена конфигурация, идентичная той, которая предусмотрена на выходе упорядочивающего узла 13 и первого намоточного узла 14. Также предусмотрена полка 29, консольно-закрепленная и отходящая от рамы 49, которая соединяет соединительный узел 44 со вторым намоточным узлом 15; а также две пары боковых направляющих планок 30, также консольно-закрепленных и отходящих от рамы 49, которые поддерживают последовательное перемещение частично обмотанных пар бутылок 11 в уплотненном и упорядоченном состоянии.

Второй намоточный узел 15, идентичный первому намоточному узлу 14, содержит раму 31, расположенную поверх ряда перемещающихся вперед пар бутылок 11, обмотанных пленкой в первом намоточном узле 14. С противоположных сторон второго намоточного узла 15 также предусмотрены два устройства 32 кольцевой намотки, которые в этом случае активируются избирательно в зависимости от того, подходит ли к концу пленка в катушке или нет. Следует также отметить, что оба кольца 33 этого второго намоточного узла 15 вращаются в направлении, противоположном направлению вращения колец, предусмотренных в первом намоточном узле 14.

Соответственно, выполняется вторичная обмотка бутылок 11 пленкой поверх той пленки, которая была намотана ранее. Таким образом, достигается скрещение слоев пленки, что служит цели повышения устойчивости готовой упаковки с наложенными друг на друга слоями пленки, намотанными при вращении в двух противоположных направлениях.

На фиг. 8 показана разница во взаимообратной конфигурации между держателем 37 катушки и катушкой 38 с пленкой из растягивающегося пластичного материала и опорой 39, несущей обрезиненный натяжной ролик 40, и парой поддерживающих роликов 41 для пленки 17. При этом следует помнить, что пленка, разматываемая с катушки 38 в этом втором намоточном узле 15, вращается в направлении, противоположном направлению вращения в первом намоточном узле 14, обеспечивая перекрещивание слоев пленки, вследствие чего повышается устойчивость сплошной упаковки или пакета.

Второй соединительный узел 44, идентичный первому соединительному узлу 44, описанному выше, обеспечивает соединение второго намоточного узла 15 с режущим узлом 16, который разделяет сплошную упаковку или пакет, подаваемый вперед, на готовые блоки изделий 11, т.е. на отдельные окончательные упаковки 18, заключенные, по меньшей мере, в два слоя пленки, выполненной из растягивающегося пластичного материала 17, намотанного при вращении в двух противоположных направлениях.

Этот режущий узел 16 должен вступать в действие для разделения подаваемой вперед сплошной упаковки или пакета на окончательные упаковки 18, включающие в себя, например, по шесть примыкающих друг к другу бутылок 11, идущих парами.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения указанный режущий узел 16 содержит раму 50, на которую он опирается. Режущий узел 16 в неограничивающем примере содержит боковое режущее устройство 51, а также устройство 52 верхней и нижней резки. Режущий узел 16 по существу воздействует на пластичный материал, намотанный в виде сплошной упаковки или пакета вокруг бутылок 11, осуществляя резку по четырем сечениям намотки, двум вертикальным и двум горизонтальным, которые образуют периметр сплошной упаковки или пакета.

На раму 50 опирается каретка 53, свободно перемещающаяся вперед и назад по направляющим 67 и несущая на себе боковое режущее устройство 51 и устройство 52 верхней и нижней резки. Указанная каретка 53 перемещается вперед и назад под конвейерной лентой 55, верхняя часть которой выполнена с возможностью намотки вокруг консольных шкивов 54 и поддерживает сплошной пакет или различные пары упакованных бутылок 11, поступающих обмотанными пленкой в два слоя, которые могут перекрещиваться по спирали при перемещении вперед. Конвейерная лента 55, соответственно, перемещает различные пары бутылок, упакованные в сплошную упаковку или непрерывный пакет, во время выполнения стадии резки.

Боковое режущее устройство 51 включает в себя портальную стойку 56, содержащую два вертикальных боковых ножа 57, установленных на горизонтальных направляющих 58 с возможностью перемещения вперед и назад. Таким образом, два вертикальных боковых ножа 57 могут приближаться или отходить от пластичного материала сплошной упаковки, намотанной вокруг бутылок 11, обеспечивая резку по двум вертикальным сечениям указанной сплошной упаковки с противоположных сторон указанной сплошной упаковки или пакета. Функционально вертикальные ножи находятся под действием разности потенциалов и нагреваются током, возникающим вследствие этого и проходящим через указанные ножи, в результате чего осуществляется горячая резка; или же, во всяком случае, резка осуществляется с использованием альтернативных систем, например, ультразвуком и пр.

Портальная стойка 56 располагается поверх сплошной упаковки или пакета с изделиями 11, который перемещается вперед в упаковочной машине.

При этом перемещении два вертикальных ножа 57 приводятся в действие двухкривошипными механизмами 59 и 59', верхним и нижним, которые активируются одним электродвигателем.

Устройство 52 верхней и нижней резки также включает в себя портальную стойку 61, содержащую верхний горизонтальный нож 62 и нижний горизонтальный нож 62', которые установлены на горизонтальных направляющих 63 с возможностью перемещения вперед и назад в вертикальной плоскости. Таким образом, два горизонтальных ножа 62 и 62' могут приближаться или отходить от сплошной упаковки или пакета, состоящего из двух слоев пленки, намотанной вокруг изделий 11 при вращении в противоположных направлениях, обеспечивая резку по двум горизонтальным сечениям указанной сплошной упаковки с противоположных сторон сплошной упаковки или пакета. Кроме того, в этом случае два горизонтальных ножа 62 и 62' функционально находятся под действием разности потенциалов и нагреваются током, возникающим вследствие этого и проходящим через указанные ножи, в результате чего осуществляется горячая резка; или же, во всяком случае, резка осуществляется с использованием альтернативных систем, например, ультразвуком и пр.

При этом два горизонтальных ножа 62 и 62' приводятся в действие двухкривошипными механизмами 64 и 64', верхним и нижним, которые активируются одним электродвигателем 65.

Более того, нижний нож 62' при его перемещении вперед/назад и вверх/вниз движется по подковообразной петле 66, сформованной в ленте 55; при этом указанная подковообразная петля может перемещаться вместе с кареткой 53, а также с устройством 52 верхней и нижней резки.

На фиг. 14 и 15 показаны поперечные сечения, соответственно, устройства 52 верхней и нижней резки режущего узла 16 с верхним горизонтальным ножом 62 и нижним горизонтальным ножом 62' и бокового режущего устройства 51 с вертикальными боковыми ножами 57 в рабочем положении, воздействующими на пленку, выполненную из пластичного материала, в которую обертываются изделия.

Взаимное расстояние d между двумя портальными стойками 56 и 61 бокового режущего устройства 51 и устройства 52 верхней и нижней резки может варьироваться; при этом оно регулируется на стадии установки параметров машины в зависимости от размеров упаковываемых бутылок 11 и, в первую очередь, от количества бутылок 11, которые должны содержаться в окончательной упаковке. Для этого регулируемые раскосы/штоки 68 соединяют две портальные стойки 56 и 61 двух режущих устройств 51 и 52 таким образом, чтобы взаимное расстояние могло варьироваться и регулироваться. Соответственно, при такой конфигурации могут быть получены готовые упаковки, каждая из которых содержит, например, четыре или шесть бутылок или бутылки в ином количестве или иных размеров.

Режущий узел 16 может быть продублирован несколько раз для ускорения операций нарезки упаковок с целью повышения производительности.

На фиг. 16 и 17 показаны вид сбоку и поперечный разрез, иллюстрирующие один из альтернативных вариантов осуществления режущего узла 16', изображенного в приподнятом положении и являющегося составной частью упаковочной машины.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами позиций.

Предусмотрено только одно режущее устройство 51', снабженное боковыми режущими ножами 57. В этом примере боковые ножи 57 смещаются до тех пор, пока они не достигнут промежуточной части двух смыкающихся бутылок 11, обмотанных растягивающейся пленкой, осуществляя поперечный рез двух противоположных половин указанной сплошной упаковки.

Как хорошо видно на поперечном разрезе, в этом режущем узле 16', показанном на фиг. 16 и 17, боковые ножи 57 в рабочем положении воздействуют на пленку, проходя наполовину сквозь пленку из пластичного материала, охватывающую изделия и формирующую указанную сплошную упаковку или пакет, разрезая ее/его в поперечном направлении.

Режущий узел 16 может быть продублирован несколько раз для ускорения операций нарезки упаковок с целью повышения производительности.

Согласно настоящему изобретению также предложен новый способ упаковки с использованием описываемой машины. По существу реализован способ упаковки изделий 11 в растягивающуюся пленку с непрерывной подачей смыкающихся попарно изделий. Указанный способ включает в себя, по порядку, стадию упорядочения двух непрерывных рядов указанных смыкающихся изделий 11 и поддержание их в таком упорядоченном состоянии. За этим следует стадия подачи и перемещения ранее упорядоченных изделий в первый узел 14 кольцевой намотки растягивающейся пленки и обматывания изделий 11 первой пленкой. Указанная намотка осуществляется в первом направлении с получением сплошной упаковки или пакета. Затем изделия, уже обмотанные в первом намоточном узле первой пленкой, перемещаются вперед и подаются во второй узел 15 кольцевой намотки растягивающейся пленки. Указанная намотка второй пленки осуществляется во втором направлении, противоположном первому направлению вращения, с получением в результате сплошной упаковки или пакета из двух слоев пленки, намотанных при вращении в противоположных направлениях. После этого сплошная упаковка или пакет перемещается вперед и подается в режущий узел 16, который двигается синхронно со сплошной упаковкой или пакетом. Режущий блок нарезает сплошную упаковку или пакет в поперечном направлении на готовые блоки изделий 11.

Этот способ упаковки обеспечивает нарезку сплошной упаковки или пакета с изделиями подвижным режущим узлом 16 посредством поперечной резки по периметру.

Этот способ упаковки также предусматривает стадию избирательной и попеременной обмотки изделий растягивающейся пленкой в двух узлах 14 и 15 кольцевой намотки посредством одного из двух устройств 32 кольцевой намотки, предусмотренных для каждого из двух узлов 14 и 15 кольцевой намотки, обеспечивая тем самым непрерывность процесса намотки даже в случае израсходования пленки, по меньшей мере, в одном из двух устройств 32 кольцевой намотки, предусмотренных для каждого из двух узлов 14 и 15 кольцевой намотки.

Принцип работы машины согласно настоящему изобретению, предназначенной для упаковки изделий в растягивающуюся пленку с их непрерывной подачей описан ниже.

Как было указано выше, бутылки 11 или другие ёмкости, подлежащие упаковыванию в упаковки заданного размера и в заданном количестве, подаются в последовательном порядке смыкающимися парами, выстроенными в два выровненных и смыкающихся друг с другом непрерывных ряда. Выровненные таким образом бутылки 11 поступают на конвейерную ленту 12 для подачи в упаковочную машину на входе в упорядочивающий узел 13.

Точное и неизменное расположение бутылок 11 относительно друг друга достигается в этом упорядочивающем узле 13 за счет наличия двух ремней 21 и 21' с сопряженными стыковыми стержнями 26, выступающими от поверхности одного ремня 21 в сторону расположенного напротив и обращенного к нему другого ремня 21'.

Таким образом, обеспечивается абсолютно единообразное расположение двух непрерывных рядов бутылок перед их подачей в следующий узел машины.

Упорядоченные и выровненные таким образом бутылки подаются в первый намоточный узел 14, в котором, например, активно одно из двух устройств 32 кольцевой намотки. Полимерная пленка с катушки этого устройства 32 кольцевой намотки начинает вращаться и наматываться на бутылки 11, которые перемещаются вперед по полке 29 между парами боковых направляющих планок 30.

Таким образом, формируется сплошной пакет с рядами попарных бутылок 11, перемещающийся вперед с определенным натяжением пленки, которое обеспечивается с помощью специальных средств, предусмотренных для этой цели и описанных выше.

Обмотанные таким образом бутылки 11 покидают первый намоточный узел 14 и, перемещаясь по полке 29, достигают соединительного узла 44 в направлении последующего второго намоточного узла 15.

При прохождении бутылок через первый намоточный узел 14 подача осуществляется двумя конвейерными лентами 42 и 43. В соединительном узле 44 предусмотрены дополнительные конвейерные ленты 45 и 46, разнесенные относительно друг друга и расположенные одна поверх другой, которые содействуют продвижению вперед сплошной упаковки или пакета с рядами попарных бутылок 11.

Продолжение подачи обеспечивает перемещение указанной сплошной упаковки или пакета в направлении второго намоточного узла 15; и на входе в него начинает выполняться намотка – например, поверх соответствующей полки 29 – первым из двух устройств 32 кольцевой намотки второго намоточного узла 15. Кроме того, в этом случае полимерная пленка с катушки этого устройства 32 кольцевой намотки начинает вращаться и наматываться на бутылки 11, уже обмотанные первой пленкой, по мере их перемещения вперед по полке 29 между парами боковых направляющих планок 30. Однако следует иметь в виду, что вращение устройства 32 кольцевой намотки в этом случае осуществляется в направлении, противоположном направлению вращения первого намоточного узла 14, вследствие чего обеспечивается перекрещивание слоев пленки первой намотки со слоями пленки этой второй намотки.

Указанная сплошная упаковка или пакет с парами бутылок 11, сформованная таким образом в виде перекрещивающихся слоев пленки, продолжает продвигаться вперед с помощью двух конвейерных лент 42 и 43, предусмотренных во втором намоточном узле 15, и дополнительных конвейерных лент 45 и 46, предусмотренных во втором соединительном узле 44, который располагается перед входом в режущий узел 16.

Затем сплошная упаковка поступает на конвейерную ленту 55, предусмотренную в режущем узле 16, которая поддерживает и перемещает сплошную упаковку или пакет во время выполнения стадии резки.

Каретка 53, содержащая боковое режущее устройство 51 и устройство 52 верхней и нижней резки, перемещается таким образом, чтобы в точке резки ее скорость была согласована со скоростью подачи сплошной упаковки.

Резка осуществляется двумя устройствами, когда скорость перемещения каретки 53 относительно скорости перемещения пакета, содержащего бутылки 11, равна нулю.

На стадии резки вертикальные боковые ножи 57 бокового режущего устройства 51 воздействуют на одно сечение сплошной упаковки, тогда как два горизонтальных ножа 62 и 62' устройства 52 верхней и нижней резки воздействуют на другое сечение сплошной упаковки.

Завершение формирования и разделение готовых упаковок осуществляется тогда, когда по мере дальнейшего перемещения вперед сплошной упаковки каретка 53 отводит режущие устройства 51 и 52 назад и повторно активируется в направлении подачи сплошной упаковки, синхронизируя свою скорость со скоростью подачи сплошной упаковки. По существу в этой ситуации вновь срабатывают два режущих устройства 51 и 52, выполняя, соответственно, вертикальную периметрическую резку и горизонтальную резку пакета, причем горизонтальные резы выполняются одновременно с вертикальными резами, завершая периметрическую нарезку сплошной упаковки и ее разделение на отдельные упаковки. В настоящем документе был описан именно такой режущий узел 16, но идентичным образом может быть использован и иной режущий узел другой конструкции без необходимости использования машины для упаковки изделий в растягивающуюся пленку с непрерывной подачей, отличной от машины согласно настоящему изобретению.

Важная отличительная особенность машины согласно настоящему изобретению заключается, по существу, в возможности выполнения непрерывной обмотки пар бутылок или иных упаковываемых изделий без прерывания этого процесса. Это возможно благодаря наличию двух одинаковых устройств 32 кольцевой намотки, расположенных с противоположных сторон каждого намоточного узла, которые срабатывают избирательно и попеременно в зависимости от того, подходит ли к концу пленка в соответствующей катушке или нет. Возможность обеспечения постоянного наличия обмоточной пленки в одном или другом узле кольцевой намотки по существу предотвращает остановы машины и позволяет заменить пустую катушку в одном из устройств кольцевой намотки, не прерывая функционирование другого устройства кольцевой намотки. Это достигается за счет использования специальных датчиков, которые сигнализируют о том, что пленка в катушке подходит к концу, и которые обеспечивают заблаговременную активацию второго устройства кольцевой намотки до того как закончится пленка в первом устройстве кольцевой намотки.

Таким образом, цель, указанная во вводной части настоящего описания, успешно достигнута.

По существу предложены способ и машина для упаковки непрерывно подаваемых изделий, которые не требуют прерывания процесса в случае израсходования обмоточной пленки и упаковки.

Может быть также предусмотрено более одного режущего узла, сопряженного с намоточными узлами, например, для повышения почасовой производительности. Это возможно благодаря высоким скоростям, которые могут быть достигнуты намоточными узлами, а также тому факту, что манипуляции с пленкой, подаваемой для намотки, не требуют прерывания процесса.

Повышение скорости этой машины также возможно благодаря тому факту, что резка выполняется по периферии с минимальным перемещением ножей, которые осуществляют воздействие в пределах крайне ограниченных отрезков времени.

Очевидно, что варианты конструкции для реализации машины и способа согласно настоящему изобретению, а также материалы и режимы сборки, могут отличаться от тех, которые представлены на чертежах исключительно в иллюстративных целях, и которые не носят ограничительного характера.

Объем правовой охраны настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой.

Группа изобретений относится к области упаковки изделий. Способ содержит следующие стадии: упорядочение двух непрерывных рядов указанных смыкающихся изделий и поддержание их в таком упорядоченном состоянии, подача и перемещение ранее упорядоченных указанных изделий в первый узел кольцевой намотки растягивающейся пленки и обматывание указанных изделий первой пленкой при вращении в первом направлении с получением сплошной упаковки или пакета, перемещение вперед и подача указанных изделий во второй узел кольцевой намотки растягивающейся пленки для обмотки второй пленкой при вращении во втором направлении, противоположном первому направлению вращения, с получением сплошной упаковки или пакета из двух слоев пленки, намотанных при вращении в противоположных направлениях, и перемещение вперед и подача указанной сплошной упаковки или пакета в режущий узел, который двигается синхронно с указанной сплошной упаковкой или пакетом и который нарезает указанную сплошную упаковку или пакет в поперечном направлении на готовые блоки изделий. Указанные стадии обмотки изделий в первую пленку и вторую пленку выполняются избирательно и попеременно с помощью одного из двух устройств кольцевой намотки, предусмотренных для каждого из двух указанных намоточных узлов, обеспечивая тем самым непрерывность процесса намотки также в случае израсходования пленки, по меньшей мере, в одном из двух указанных устройств кольцевой намотки, предусмотренных для каждого из двух указанных намоточных узлов. Машина содержит упорядочивающий узел, принимающий два непрерывных ряда указанных смыкающихся изделий и удерживающий их в упорядоченном состоянии. Машина также содержит первый узел кольцевой намотки и второй узел кольцевой намотки, выполняющий намотку в направлении, противоположном направлению вращения первого узла кольцевой намотки, режущий узел для нарезки сплошной упаковки, сформированной на предыдущей стадии, с целью получения готовых блоков изделий, обмотанных растягивающейся пленкой из пластичного материала, и формирования окончательной упаковки. Каждый из узлов кольцевой намотки содержит раму, на которую с двух противоположных сторон опираются два устройства кольцевой намотки, выполненные с возможностью избирательной и попеременной активации с целью формирования указанной сплошной упаковки. Указанные два устройства кольцевой намотки первого намоточного узла вращаются в направлении, противоположном направлению вращения устройств кольцевой намотки второго намоточного узла. Обеспечивается простота, экономичность, непрерывность функционирования устройства. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Способ упаковки изделий (11) в растягивающуюся пленку с непрерывной подачей вперед попарно смыкающихся изделий, который включает в себя следующие стадии:

– упорядочение двух непрерывных рядов указанных смыкающихся изделий (11) и поддержание их в таком упорядоченном состоянии;

– подача и перемещение ранее упорядоченных указанных изделий в первый узел (14) кольцевой намотки растягивающейся пленки и обматывание указанных изделий (11) первой пленкой при вращении в первом направлении с получением сплошной упаковки или пакета;

– перемещение вперед и подача указанных изделий, уже обмотанных в указанном первом намоточном узле первой пленкой, во второй узел (15) кольцевой намотки растягивающейся пленки для обмотки второй пленкой при вращении во втором направлении, противоположном первому направлению вращения, с получением сплошной упаковки или пакета из двух слоев пленки, намотанных при вращении в противоположных направлениях; и

– перемещение вперед и подача указанной сплошной упаковки или пакета в режущий узел (16), который двигается синхронно с указанной сплошной упаковкой или пакетом и который нарезает указанную сплошную упаковку или пакет в поперечном направлении на готовые блоки изделий (11); и

отличающийся тем, что указанные стадии обмотки указанных изделий в указанную первую пленку и указанную вторую пленку выполняются избирательно и попеременно с помощью одного из двух устройств (32) кольцевой намотки, предусмотренных для каждого из двух указанных намоточных узлов (14) и (15), обеспечивая тем самым непрерывность процесса намотки также в случае израсходования пленки, по меньшей мере, в одном из двух указанных устройств (32) кольцевой намотки, предусмотренных для каждого из двух указанных намоточных узлов (14) и (15).

2. Способ упаковки по п. 1, отличающийся тем, что указанный подвижный режущий узел (16) нарезает указанную сплошную упаковку или пакет с изделиями посредством поперечной резки по периметру указанной сплошной упаковки или пакета с указанными смыкающимися и упорядоченными изделиями (11), обмотанными двумя указанными слоями пленки при вращении в противоположных направлениях; при этом указанная резка в поперечном направлении выполняется по двум вертикальным и двум горизонтальным сечениям сплошной упаковки.

3. Способ упаковки по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перемещение между указанным первым узлом (14) кольцевой намотки и указанным вторым узлом (15) кольцевой намотки осуществляется посредством двух конвейерных лент, разнесенных относительно друг друга и расположенных одна поверх другой, а именно нижней конвейерной ленты (45) и верхней конвейерной ленты (46), расположенных в соединительном узле (44); при этом в раме (49) указанного соединительного узла (44) предусмотрены боковые направляющие планки (30) для приема двух указанных непрерывных рядов указанных изделий (11), примыкающих друг к другу и поступающих обмотанными первой пленкой.

4. Машина для упаковки изделий (11) в растягивающуюся пленку с непрерывной подачей вперед попарно смыкающихся изделий, которая включает в себя упорядочивающий узел (13), принимающий два непрерывных ряда указанных смыкающихся изделий (11) и удерживающий их в упорядоченном состоянии; первый узел (14) кольцевой намотки и второй узел (15) кольцевой намотки, выполняющий намотку в направлении, противоположном направлению вращения первого узла (14) кольцевой намотки; режущий узел (16) для нарезки сплошной упаковки, сформированной на предыдущей стадии, с целью получения готовых блоков изделий (11), обмотанных растягивающейся пленкой из пластичного материала, и формирования окончательной упаковки; отличающаяся тем, что каждый из узлов (14) и (15) кольцевой намотки содержит раму (31), на которую с двух противоположных сторон опираются два устройства (32) кольцевой намотки, выполненные с возможностью избирательной и попеременной активации с целью формирования указанной сплошной упаковки; при этом указанные два устройства (32) кольцевой намотки указанного первого намоточного узла (14) вращаются в направлении, противоположном направлению вращения указанных устройств (32) кольцевой намотки указанного второго намоточного узла (15).

5. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что указанный упорядочивающий узел (13), расположенный на входе указанного первого узла (14) кольцевой намотки, содержит два ремня (21) и (21'), намотанных по кольцу вокруг консольных шкивов, установленных на соответствующих вертикальных осях (22) и (23), причем одна ось (22) из числа указанных осей снабжена приводом; при этом указанные ремни (21) и (21') снабжены разнесенными стыковыми стержнями (26), выступающими от поверхности одного ремня (21) в сторону расположенного напротив и обращенного к нему другого ремня (21'); при этом один ремень (21) отстоит от другого противолежащего ремня (21') на расстояние, равное, по меньшей мере, двум смыкающимся изделиям (11).

6. Машина по одному или более из предшествующих пп. 4 и 5, отличающаяся тем, что между указанным первым узлом (14) кольцевой намотки и указанным вторым узлом (15) кольцевой намотки расположен соединительный узел (44), в раме (49) которого предусмотрены две конвейерные ленты, нижняя лента (45) и верхняя лента (46), разнесенные относительно друг друга и расположенные одна поверх другой, а также боковые направляющие планки (30) для приема двух указанных непрерывных рядов указанных смыкающихся изделий (11), обернутых в первую пленку.

7. Машина по одному или более из предшествующих пп. 4-6, отличающаяся тем, что указанный режущий узел (16) для нарезки сплошной упаковки содержит боковое режущее устройство (51) и устройство (52) для верхней и нижней резки; при этом указанное боковое режущее устройство (51) и указанное устройство (52) для верхней и нижней резки отстоят друг от друга на определенное расстояние и воздействуют на пластичный материал сплошной упаковки, обернутой вокруг указанных изделий (11), осуществляя резку по четырем сечениям намотки, двум вертикальным и двум горизонтальным; при этом указанные четыре сечения образуют периметр сплошной упаковки.

8. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что указанный режущий узел (16) включает в себя каретку (53), содержащую указанное боковое режущее устройство (51) и указанное устройство (52) верхней и нижней резки; при этом указанная каретка (53) располагается на направляющих (67) и перемещается вперед и назад под конвейерной лентой (55), на которую опирается указанная сплошная упаковка или пакет с изделиями (11), обмотанными пленкой в два слоя, которые перекрещиваются по спирали при перемещении вперед.

9. Машина по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что указанное боковое режущее устройство (51) включает в себя портальную стойку (56), содержащую два вертикальных боковых ножа (57), установленных на горизонтальных направляющих (58) с возможностью перемещения вперед/назад в направлении к/от указанной сплошной упаковки или пакета, содержащего два слоя пленки, намотанной в противоположных направлениях вокруг указанных изделий (11), для выполнения резов по двум вертикальным сечениям указанной сплошной упаковки с противоположных сторон указанной сплошной упаковки или пакета.

10. Машина по п. 9, отличающаяся тем, что указанные два вертикальных ножа (57) приводятся в действие двухкривошипными механизмами (59) и (59'), верхним и нижним, которые активируются одним электродвигателем (60).

11. Машина по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что указанное устройство (52) верхней и нижней резки содержит портальную стойку (61), снабженную верхним горизонтальным ножом (62) и нижним горизонтальным ножом (62'), которые установлены на вертикальных направляющих (63) с возможностью перемещения вперед/назад в вертикальной плоскости к/от указанной сплошной упаковки или пакета, содержащего два слоя пленки, намотанной в противоположных направлениях вокруг указанных изделий (11), для выполнения резов по двум горизонтальным сечениям указанной сплошной упаковки с противоположных сторон указанной сплошной упаковки или пакета.

12. Машина по п. 11, отличающаяся тем, что указанные горизонтальные ножи (62) и (62') приводятся в действие двухкривошипными механизмами (64) и (64'), верхним и нижним, которые активируются одним электродвигателем (65).

13. Машина по одному или более из предшествующих пп. 4-6, отличающаяся тем, что указанный режущий узел (16') для нарезки сплошной упаковки содержит боковое режущее устройство (51'), воздействующее на пластичный материал, который образует указанную сплошную упаковку, обернутую вокруг указанных изделий (11), осуществляя резку двух противолежащих половин указанной сплошной упаковки в поперечном направлении.

14. Машина по п. 13, отличающаяся тем, что указанный режущий узел (16') включает в себя каретку (53), содержащую указанное боковое режущее устройство (51'); при этом указанная каретка (53) располагается на направляющих (67) и перемещается вперед и назад под конвейерной лентой (55), на которую опирается указанная сплошная упаковка или пакет с изделиями (11), обмотанными пленкой в два слоя, которые перекрещиваются по спирали при перемещении вперед.

15. Машина по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что указанное боковое режущее устройство (51') содержит портальную стойку (56), содержащую два вертикальных боковых ножа (57), расположенных на горизонтальных направляющих (58) с возможностью перемещения вперед/назад в направлении к/от указанной сплошной упаковки или пакета, содержащего два слоя пленки, намотанной в противоположных направлениях вокруг указанных изделий (11), для выполнения резки двух противолежащих половин указанной сплошной упаковки или пакета.

16. Машина по п. 15, отличающаяся тем, что указанные два вертикальных ножа (57) приводятся в действие двухкривошипными механизмами (59) и (59'), верхним и нижним, которые активируются одним электродвигателем (60).