УСТАНОВКА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЕРХНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КРЫШЕК, УСТАНОВЛЕННЫХ НА БУТЫЛКУ С ФЛАНЦЕМ Российский патент 2025 года по МПК B65C1/00 B65C9/02 B65G15/14 B65G15/22 B65G21/16 B65G47/00 B65G37/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области оборудования пищевых производств, а точнее к вспомогательному оборудованию для стабилизации бутылок с целью последующей маркировки, верификации или для осуществления других технологических процессов, чувствительных к точности позиционирования верхней поверхности крышек, установленных на бутылки с фланцем.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известные устройства для маркировки, применяемые в производстве бутилированных жидкостей, рассчитаны на нанесение маркировки либо на бутылки (при их изготовлении), либо на крышки (отдельно от бутылок), либо на боковую поверхность укупоренных бутылок.

В частности, известно множество устройств для нанесения маркировки на верхнюю поверхность крышек, которые позволяют располагать крышки в заданном положении относительно печатающей головки принтера.

Также известны устройства для нанесения маркировки на боковую поверхность бутылок.

При этом существующие устройства не могут удовлетворить потребность в устройстве, которое позволяло бы наносить маркировку на верхнюю поверхность крышек, уже установленных на бутылки с жидкостью.

Указанная потребность возникла, в частности, в связи с требованием об обязательной маркировке минеральной воды в РФ. При этом, зарубежные поставщики как правило не рассматривают возможность производства партий для РФ в крышках с предварительно нанесенной маркировкой бутылки. В этой связи возникает необходимость нанесения маркировки на крышки, уже установленные на бутылки с жидкостью в месте производства.

Предпринятые ранее попытки адаптировать имеющееся оборудование для маркировки верхней поверхности крышек на бутылках, привели к выявлению ряда технических сложностей. А именно, качество маркировки (четкость) сильно зависит от точности позиционирования крышки относительно рабочего органа средства маркировки (например, печатающей головки), особенно от точности соблюдения расстояния по вертикали. Оказалось, что для получения маркировки удовлетворительного качества недостаточно один раз задать верное расстояние для всей партии бутылок с жидкостью, так как даже в пределах одной партии длина бутылок критическим образом отличается от экземпляра к экземпляру вследствие погрешности технологии их изготовления и разности давления в бутылках. К тому же, транспортировка бутылок на производственных линиях обычно осуществляется конвейерами с цепной транспортной лентой. Привод таких лент является источником вибраций, которые передаются бутылкам, что также снижает качество маркировки.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание установки, которая обеспечивает точное позиционирование крышки, установленной на бутылку, на заданном расстоянии от устройства для нанесения маркировки на верхнюю поверхность крышки.

Технический результат, обеспечиваемый при использовании изобретения, состоит в повышении точности позиционирования крышки, установленной на бутылки с фланцем, относительно рабочего органа маркиратора или другого устройства, чувствительного к точности позиционирования.

Вышеуказанная задача решена благодаря тому, что предлагаемая установка для стабилизации верхней поверхности крышек, установленных на бутылку с фланцем, характеризующаяся тем, что содержит в себе:

транспортную ленту, выполненную с возможностью поступательного перемещения вертикально стоящих бутылок в рабочую зону,

рабочую зону, включающую зону подхвата бутылок на транспортной ленте, зону подъема бутылок с транспортной ленты и зону горизонтального перемещения бутылок над уровнем транспортной ленты,

направляющие, имеющие, по существу, горизонтальные отрезки в зоне подхвата и зоне горизонтального перемещения и наклонные участки в зоне подъема, при этом направляющие расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки располагался сверху от них и в зоне подъема и горизонтального перемещения не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении, а высота установки направляющих выбрана таким образом, чтобы в зоне горизонтального перемещения дно бутылок располагалось выше уровня транспортной ленты,

боковые конвейеры, установленные справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих, по меньшей мере, в зоне подъема и в зоне горизонтального перемещения,

вспомогательные конвейеры, установленные справа и слева от направляющих с возможностью зажима горлышка бутылки между ними в зоне горизонтального перемещения.

Установка может применяться для стабилизации пластиковых бутылок с фланцем, полученных методом выдувания из преформ, в особенности с целью нанесения на маркировки крышек бутылок, заполненных жидкостью.

Маркировка может наноситься посредством принтера, лазера или другими известными средствами. Маркировка также может быть нанесена на наклейку, которую устанавливают на верхнюю поверхность крышки.

Далее вышеупомянутое устройство, охарактеризованное в общих категориях, поясняется на примере некоторых особенно предпочтительных форм выполнения, обеспечивающими получение дополнительных преимуществ.

Рабочая зона может дополнительно включать зону спуска бутылок на транспортную ленту и зону высвобождения бутылок, при этом направляющие имеют наклонные участки в зоне спуска и, по существу, горизонтальные отрезки в зоне высвобождения и расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки находился сверху от них и, по меньшей мере, в зоне спуска не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении.

Упомянутый транспортный конвейер, - в одной из частных форм выполнения установки, - в зоне подхвата и в зоне высвобождения может представлять собой единую цепную транспортную ленту.

Установка, - в одной из частных форм выполнения, - может дополнительно включать боковые конвейеры, установленные справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих в зоне спуска.

Упомянутые боковые конвейеры, - в одной из частных форм выполнения установки, - содержат вертикально установленные пластины с, по существу, горизонтальными продольными пазами, расположенными параллельно друг другу, в которых частично углублены бесконечные ленты, при этом упомянутые пазы имеют участки, позволяющие бесконечным лентам изгибаться вверх-вниз, тем самым упрощая перемещение бутылок в вертикальном направлении, и участки, позволяющие ленте изгибаться вбок, тем самым уменьшая силу зажима бутылок между боковыми конвейерами.

Упомянутые участки, позволяющие бесконечным лентам изгибаться вверх-вниз, - в одной из частных форм выполнения установки, - выполнены в виде локальных расширений упомянутых пазов.

Упомянутые участки, позволяющие ленте изгибаться вбок, - в одной из частных форм выполнения установки, - выполнены вы виде локальных углублений пазов.

Упомянутые участки, позволяющие лентам изгибаться вверх-вниз и вбок, - в одной из частных форм выполнения установки, -расположены поочередно по направлению движения бутылки.

Упомянутые боковые конвейеры, - в одной из частных форм выполнения установки, - содержат вертикально установленные пластины с продольными пазами, расположенными под наклоном к горизонтальной плоскости, чуть меньшим, чем наклон направляющих в зоне подъема бутылок.

Упомянутые боковые конвейеры, - в одной из частных форм выполнения установки, - установлены справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих, по меньшей мере, частично в зоне подхвата и/или в зоне высвобождения.

Расстояние между направляющими в зоне подхвата, - в одной из частных форм выполнения установки, - постепенно уменьшается таким образом, чтобы обеспечить расположение вертикальных осей ряда бутылок в одной плоскости.

Расстояние между боковыми конвейерами в зоне подхвата, - в одной из частных форм выполнения установки, - постепенно уменьшается до предварительно заданного значения таким образом, чтобы обеспечить расположение вертикальных осей ряда бутылок в одной плоскости и/или обеспечить постепенную деформацию бутылок.

Упомянутые бутылки, - в одной из частных форм выполнения установки, - представляют собой пластиковые бутылки с фланцем, произведенные выдуванием из преформ.

Установка, - в одной из частных форм выполнения, -дополнительно содержит в себе средство нанесения маркировки, установленное в зоне горизонтального перемещения.

Необходимо понимать, что в настоящем тексте установка охарактеризована только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения выбранного технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик установки не требуется, если специалистам должно быть известно, что изделия того же рода установки обладают такими признаками и утилитарными характеристиками и без них не реализуется основное назначение; тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-либо конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны по известным правилам.

Конструкция и использование установки наглядно иллюстрируется фигурами 1 и 2 на примере одного из конкретных вариантов воплощения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 схематически изображен один из предпочтительных вариантов воплощения установки для стабилизации бутылок.

На фиг. 2 схематически изображен боковой конвейер: вид сбоку на конвейер (верхнее изображение), вид на пластину конвейера без лент сбоку с зонами локального расширения пазов (изображение в центре), и вид сверху с зонами локальных углублений (изображение снизу).

На фигурах 1 и 2 приняты следующие обозначения:

1 - транспортная лента,

2 - бутылка с фланцем,

3 - направляющие в зоне подхвата,

4 - зона подхвата,

5 - зона подъема,

6 - зона горизонтального движения бутылки над уровнем транспортной ленты 1,

7 - зона спуска,

8 - зона высвобождения бутылки,

9 - боковые конвейеры,

10 - подъемный вспомогательный боковой ленточный конвейер,

11 - вспомогательный боковой конвейер для удерживания горлышек бутылок,

12 - маркирующее средство,

13 - приводной двигатель бокового ленточного конвейера,

14 - прижимная пластина,

15 - ремни боковых ленточных конвейеров,

16 - направляющие пазы в прижимных пластинах 14,

17 - расширения продольных пазов для облегчения проскальзывания бутылки в вертикальном направлении за счет изгиба ремней,

18 - углубления в продольных пазах прижимной пластине для облегчения проскальзывания бутылки в вертикальном направлении за счет уменьшения плотности зажима.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на фиг. 1, установка для стабилизации верхней поверхности крышек, установленных на бутылку 2 с фланцем, содержит в себе:

транспортную ленту 1, выполненную с возможностью поступательного перемещения вертикально стоящих бутылок 2 в рабочую зону,

рабочую зону, включающую зону 4 подхвата бутылок на транспортной ленте, зону 5 подъема бутылок с транспортной ленты 1 и зону горизонтального перемещения бутылок 6 выше уровня транспортной ленты 1,

направляющие, имеющие, по существу, горизонтальные отрезки в зоне подхвата и зоне горизонтального перемещения и наклонные участки в зоне подъема, при этом направляющие расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки 2 располагался сверху от них и в зоне 5 подъема и зоне 6 горизонтального перемещения не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении, а высота установки направляющих выбрана таким образом, чтобы в зоне 6 горизонтального перемещения дно бутылок 2 располагалось выше уровня транспортной ленты 1,

боковые конвейеры 9, установленные справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок 2 за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих, по меньшей мере, в зоне 5 подъема и в зоне 6 горизонтального перемещения,

вспомогательные конвейеры 11, установленные справа и слева от направляющих с возможностью зажима горлышка бутылки 2 между ними в зоне 6 горизонтального перемещения.

Рабочая зона установки также включает зону 7 спуска бутылок на транспортную ленту 1 и зону 8 высвобождения бутылок 2, при этом направляющие имеют наклонные участки в зоне 7 спуска и по существу горизонтальные отрезки в зоне 8 высвобождения и расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки 2 находился сверху от них и, по меньшей мере, в зоне 7 спуска не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении.

Транспортный конвейер 1 в зоне 3 подхвата и в зоне высвобождения 8 представляет собой единую цепную транспортную ленту.

Установка обеспечивает стабилизацию бутылок 2 и их выравнивание относительно фланца на горлышке бутылки.

Такая стабилизация необходима для последующей маркирации, верификации или любого другого процесса требующего позиционирования горлышка бутылки относительно приборов и устройств, установленных по ходу движения бутылок.

Установка подходит для стабилизации бутылок, наполненных газированными или не газированными жидкостями.

Стабилизация бутылок позволяет уменьшить вредное влияние погрешности формы бутылок (которые возникают из-за несовершенства процесса их изготовления и/или из-за разности давлений в бутылках), на качество маркирации или верификации.

Для маркирации требуется стабильный зазор между печатающей поверхностью маркиратора и верхней поверхностью крышки бутылки в размере 2-5 мм. Аналогичным образом и для верификации также необходимо, чтобы верхняя поверхность располагалась на заданном расстоянии от считывателя, чтобы изображение находилось в фокальной плоскости объектива.

При этом, было обнаружено, что геометрические параметры горлышка бутылок в том числе пластиковых, в частности, форма и расположение фланцевого кольца, расстояние между фланцевым кольцом и торцом горлышка и др., в процессе производства бутылок остается постоянным и практически не различается у разных бутылок в пределах одной партии и у бутылок в разных партиях.

Благодаря конструкции вышеописанного устройства, расстояние между маркиратором (или средством считывания) и верхней поверхностью крышки определяется только вышеупомянутыми геометрическими параметрами горлышка бутылок, которые не зависят от погрешностей технологии производства или давления жидкости и остаются постоянными.

Как будет понятно специалисту, выравнивание происходит за счет того, что по мере движения бутылок 2, их фланцы вначале оказываются сверху от направляющих, затем, по мере того, как бутылки 2 продолжают поступательное движение, фланец упирается в наклонные участки направляющих, что побуждает бутылки подниматься в вертикальном направлении, и отрываться от транспортной ленты 1.

Для транспортировки бутылок 2 на этапе подъема служат боковые конвейеры 9. На этом этапе могут дополнительно применяться вспомогательные конвейеры 11, удерживающие бутылки за горлышко для большей стабильности.

Наклонные участки оканчиваются в зоне 6 горизонтального перемещения на высоте, как минимум достаточной чтобы гарантировано оторвать бутылку 2 от поверхности транспортного конвейера 1, после чего следует горизонтальный участок направляющих на всем протяжении которого расстояние между верхней поверхностью крышки и рабочим органом маркиратора 12 или считывателя по вертикали остается стабильным и не зависящим от погрешностей формы бутылки 2.

Боковые конвейеры 9 в зоне горизонтального перемещения обеспечивают стабильное перемещение бутылок в горизонтальном направлении, при котором исключается их раскачивание.

Вспомогательные конвейеры 11 в зоне горизонтального перемещения удерживают горлышки бутылок 2 таким образом, чтобы их оси находились в одной продольной плоскости, исключая неровности движения крышки и обеспечивая стабильную скорость перемещения. На данном этапе перемещения бутылок 2 осуществляется маркировка посредством маркирующего средства 12, верификация или любая другая операция с бутылкой 2 и ее крышкой.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления боковые конвейеры 9 состоят из двух прижимных ременных конвейеров, установленных справа и слева по ходу движения бутылок 2. Бутылка 2 зажимается между этими конвейерами на всем протяжении перемещения от захвата, подъема и перемещения в зоне горизонтального движения, а скорости перемещения боковых конвейеров синхронизируются со скоростью основного транспортного конвейера 1.

Боковые конвейеры 9 обеспечивают перемещение бутылок в том же направлении что и основной транспортный конвейер 1, но в зоне 5 подъема, т.е. на участке, где осуществляется подъем бутылок 2, могут применяться технические приемы, позволяющие бутылке 2 подняться на необходимую высоту, не теряя сцепление с лентами боковых конвейеров 9, чтобы не позволить бутылке 2 начать сколько-нибудь значимо отклоняться от вертикального положения. В частности, для этого служат углубления 18 и расширения 17 продольных пазов, направляющих для лент. В зоне 6 горизонтального перемещения пазы могут быть прямыми и иметь одинаковую глубину, что дает равномерный прижим и стабильность в перемещениях в вертикальном направлении, в то время как на участке подъема продольные пазы могут иметь чередующиеся участки, снабженные локальными углублениями 18, когда ленты не имеют опоры со стороны пластины 14 и могут продавливаться внутрь углубления 18, ослабляя силу прижима ленты к боковой поверхности бутылки 2, и тем самым позволяя ей проскальзывать вверх. Также в зоне 5 подъема пазы могут иметь чередующиеся участки локальных расширений 17, которые позволяют участкам лент смещаться вверх или вниз относительно вертикальной оси, тогда как внутренняя поверхность лент остается в контакте с боковой поверхностью бутылки 2.

Благодаря тому, что боковые конвейеры 9 имеют единую конструкцию и в зоне 5 подъема, и в зоне 6 горизонтального движения, бутылки 2 стабилизируются в широком диапазоне линейных скоростей перемещения, как при медленном перемещении, так и на скоростях перемещения 80 метров в секунду и выше.

По окончании горизонтального участка направляющих в зоне 6 бутылки попадают в зону 7 спуска, в которой направляющие наклонены таким образом, чтобы обеспечить опускание бутылки 2 до уровня транспортного конвейера 1.

Сразу за зоной 7 спуска следует зона 8 высвобождения, в которой направляющие расположены практически горизонтально. Благодаря поддержке бутылок 2 в этой зоне, они не падают после схода с наклонного участка на транспортный конвейер 1.

Зону 7 спуска и зону 8 высвобождения бутылка может проходить под действием силы инерции или проталкиваются следующими за ней бутылками. Либо, в одном из альтернативных вариантов воплощения, по крайней мере в зоне спуска установка может быть оснащена дополнительными боковыми конвейерами.

Изобретение относится к области оборудования пищевых производств, а именно к установке для стабилизации верхней поверхности крышек, установленных на бутылку с фланцем. Установка содержит в себе: транспортную ленту, выполненную с возможностью поступательного перемещения вертикально стоящих бутылок в рабочую зону, рабочую зону, включающую зону подхвата бутылок на транспортной ленте, зону подъема бутылок с транспортной ленты и зону горизонтального перемещения бутылок над уровнем транспортной ленты, направляющие, имеющие, по существу, горизонтальные отрезки в зоне подхвата и зоне горизонтального перемещения и наклонные участки в зоне подъема, при этом направляющие расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки располагался сверху от них и в зоне подъема и горизонтального перемещения не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении, а высота установки направляющих выбрана таким образом, чтобы в зоне горизонтального перемещения дно бутылок располагалось выше уровня транспортной ленты, боковые конвейеры, установленные справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих, по меньшей мере, в зоне подъема и в зоне горизонтального перемещения, вспомогательные конвейеры, установленные справа и слева от направляющих с возможностью зажима горлышка бутылки между ними в зоне горизонтального перемещения. Технический результат, обеспечиваемый при использовании изобретения, состоит в повышении точности позиционирования крышки, установленной на бутылки с фланцем, относительно рабочего органа маркиратора или другого устройства, чувствительного к точности позиционирования. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для стабилизации верхней поверхности крышек, установленных на бутылку с фланцем, характеризующаяся тем, что содержит в себе:

транспортную ленту, выполненную с возможностью поступательного перемещения вертикально стоящих бутылок в рабочую зону,

рабочую зону, включающую зону подхвата бутылок на транспортной ленте, зону подъема бутылок с транспортной ленты и зону горизонтального перемещения бутылок над уровнем транспортной ленты,

направляющие, имеющие горизонтальные отрезки в зоне подхвата и зоне горизонтального перемещения над уровнем транспортной ленты и наклонные участки в зоне подъема, при этом направляющие расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки располагался сверху от них и в зоне подъема и горизонтального перемещения над уровнем транспортной ленты не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении, а высота установки направляющих выбрана таким образом, чтобы в зоне горизонтального перемещения над уровнем транспортной ленты дно бутылок располагалось выше уровня транспортной ленты,

боковые конвейеры, установленные справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих, по меньшей мере, в зоне подъема и в зоне горизонтального перемещения над уровнем транспортной ленты,

вспомогательные конвейеры, установленные справа и слева от направляющих с возможностью зажима горлышка бутылки между ними в зоне горизонтального перемещения над уровнем транспортной ленты.

2. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что рабочая зона, дополнительно включает зону спуска бутылок на транспортную ленту и зону высвобождения бутылок, при этом направляющие имеют наклонные участки в зоне спуска и горизонтальные отрезки в зоне высвобождения и расположены параллельно друг другу таким образом, чтобы фланец бутылки находился сверху от них и, по меньшей мере, в зоне спуска не имел возможности проходить между ними в нижнем направлении.

3. Установка по п. 2, характеризующаяся тем, что в ней упомянутый транспортный конвейер в зоне подхвата и в зоне высвобождения представляет собой единую цепную транспортную ленту.

4. Установка по п. 2, характеризующаяся тем, что дополнительно включает боковые конвейеры, установленные справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих в зоне спуска.

5. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что упомянутые боковые конвейеры содержат вертикально установленные пластины с горизонтальными продольными пазами, расположенными параллельно друг другу, в которых частично углублены бесконечные ленты, при этом упомянутые пазы имеют участки, позволяющие бесконечным лентам изгибаться вверх-вниз, тем самым упрощая перемещение бутылок в вертикальном направлении, и участки, позволяющие ленте изгибаться вбок, тем самым уменьшая силу зажима бутылок между боковыми конвейерами.

6. Установка по п. 5, характеризующаяся тем, что в ней упомянутые участки, позволяющие бесконечным лентам изгибаться вверх-вниз, выполнены в виде локальных расширений упомянутых пазов.

7. Установка по п. 5, характеризующаяся тем, что в ней упомянутые участки, позволяющие ленте изгибаться вбок, выполнены в виде локальных углублений пазов.

8. Установка по п. 5, характеризующаяся тем, что в ней упомянутые участки, позволяющие лентам изгибаться вверх-вниз и вбок, расположены поочередно по направлению движения бутылки.

9. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что упомянутые боковые конвейеры содержат вертикально установленные пластины с продольными пазами, расположенными под наклоном к горизонтальной плоскости, меньшим, чем наклон направляющих в зоне подъема бутылок.

10. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что упомянутые боковые конвейеры, установлены справа и слева от направляющих таким образом, чтобы обеспечивать зажим бутылок за счет контакта с их боковой поверхностью и их поступательное перемещение вдоль направляющих, по меньшей мере, частично в зоне подхвата.

11. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что в ней расстояние между направляющими в зоне подхвата постепенно уменьшается таким образом, чтобы обеспечить расположение вертикальных осей ряда бутылок в одной плоскости.

12. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что в ней расстояние между боковыми конвейерами в зоне подхвата постепенно уменьшается таким образом, чтобы обеспечить расположение вертикальных осей ряда бутылок в одной плоскости и/или обеспечить постепенную деформацию бутылок.

13. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит в себе средство нанесения маркировки, установленное в зоне горизонтального перемещения над уровнем транспортной ленты.