Способ закрывания крышками коробок и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК B65B7/28 

Изобретение относится к области упаковки, а именно к способу закрывания крышками коробок, предназначенных преимущественно для упаковки кондитерских изделий, и устройству для его осуществления.

Известен способ закрывания крыщками коробок, предназначенных преимущественно для упаковки кондитерских изделий, включающий их взаимную ориентацию, при которой крышку и коробку располагают открытыми сторонами навстречу одна другой, и их совмещение 1.

Известно также устройство для закрывания крыщками коробок, предназначенных преимущественно для упаковки кондитерских изделий, содержащее транспортирующее средство и направляющие 2.

Известные способ и устройство имеют недостаточно высокую производительность вследствие необходимости высокой точности ориентации крыщки и коробки и значительного расстояния, проходимого ими при совмещении.

Цель изобретения - повыщение производительности закрывания крыщками коробок.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу закрывания крышками коробок, предназначенных преимущественно для упаковки кондитерских изделий, включающему их взаимную ориентацию, при которой крыщку и коробку располагают открытыми сторонами навстречу одна другой, и их совмещение, перед взаимной ориентацией крыщку располагают под углом 30-70° к горизонтальной плоскости книзу доныщком, а совмещение осуществляют путем помещения одного из ребер коробки, образованных пересечением ее торцовых и продольной граней, внутрь крыщки до упора в ее доныщко при взаимно перпендикулярном V-образном положении крыщки и коробки, затем коробку смещают вдоль нижней продольной грани крышки до упора ее торцовой грани, образующей помещенное в крыщку ребро, в прилегающую торцовую грань крыщки и вводят противоположное нижнее ребро коробки внутрь крышки, после чего одно из верхних ребер разворачивают относительно противолежащей диагонали, деформируя при этом доныщко, и при одновременном повороте коробки и крыщки каждой вокруг ребра, образованного их нижними гранями и донышками навстречу друг другу, вводят это ребро внутрь крыщки и, выправив доныщко коробки, продолжают одновременный поворот до ввода последнего ребра коробки внутрь крышки.

В устройстве для закрывания крышками коробок, предназначенных преимущественно для упаковки кондитерских изделий, содержащем транспортирующее средство и направляющие, транспортирующее средство

выполнено в виде скребкового конвейера с равномерно закрепленными на его тяговом органе толкателями, а направляющие образуют лоток, стенки которого расположены симметрично вдоль оси перемещения толкателей и имеют противоположно направленные винтовые поверхности, плавно переходящие от V-образного взаимно перпендикулярного положения на входе до параллельного - на выходе, при этом направляющая для коробки имеет со стороны входа уступ под грань крыщки и снабжена последовательно расположенными соответственно в нижней и верхней частях выдвижным упором и ударным элементом, а между ними под лотком смонтирована прижимная планка.

На фиг. 1 представлена последовательность операций и промежуточных положений при осуществлении способа закрывания крыщками коробок (а -

0 опускание отформированной коробки в крышку; б - положение коробки на краю стенки крыщки с опущенным внутрь крыщки первым углом; в - осуществление сдвига коробки относительно крыщки и заталкивание второго угла коробки; г - положение коробки с помещенными в крышку двумя углами; д - положение коробкк при разворачивании верхнего ребра и заталкивании третьего угла в крышку; е - заталкивание внутрь крышки четвертого угла

Q коробки; ж - готовая закрытая пустая конфетная коробка); на фиг. 2 - устройство для закрывания крышками коробок, вид спереди; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2.

5 Способ закрывания крышками коробок осуществляют следующим образом.

Сначала формуют из кроя (не показан) крыщку 1 и располагают ее книзу доныщком 2 под углом 30-70° к горизонтали. В крышку 1 опускают одним ребром

0 3 коробку 4, непосредственно перед этим сформованную из кроя, до упора в дно 2 крышки и положения грани 5 коробки 4 на краю грани 6 крышки 1 при V-образном взаимно перпендикулярном положении

5 крышки 1 и коробки 4 (т. е. опущенная одним ребром 3 в крышку 1 коробка 4 расположена по другую сторону от вертикали по отношению к крышке I и под тем же углом к горизонтали 30-70°).

Нижний предел (30°) обусловлен тем

0 обстоятельством, что при углах меньше 30° значительно затрудняются последующие операции по взаимному Повороту крышки 1 и коробки 4, процесс становится неустойчивым, имеют место (как установлено эмпирически) случаи самопроизвольного выска5 кивания коробки из крышки 1.

Верхний предел (70°) обусловлен тем обстоятельством, что при углах больше 70° затруднено западание ребра 3 коробки

4 до донышка 2 крышки 1. Имеют место на последующих операциях повреждения (смятия) краев коробки 4, что недопустимо.

Оптимальным является угол 45° к горизонтали, поскольку при нем обеспечивается как надежное западание ребра 3 коробки 4 до донышка крышки 1, так и возможность беспрепятственирго поворота крышки 1 и коробки 4 без повреждений и выскакиваний коробки 4.

После помеш,ения одного ребра 3 коробки 4 в крышку 1 при указанном V-образном расположении несколько уменьшают угол между крышкой 1 и коробкой 4 за счет поворота и затем сдвигают коробку 4 относительно крышки 1 до упора опущенного ребра 3 во внутреннюю поверхность торцовой грани 7 крышки 1 и одновременно заталкивают внутрь крышки 1 второе нижнее ребро 8 коробки 4, воздействуя силами L и К (фиг. 1 в).

После этого перекашивают коробку 4 путем разворачивания верхнего ребра относительно противолежащей диагонали до состояния, характеризующегося перекашиванием стенок до величины угла между гранями порядка 77-85°, образующими нижнее второе ребро 8 коробки 4, взаимно поворачивают коробку 4 и крышку 1 до введения внутрь крышки 1 третьего верхнего ребра 9 коробки 4, воздействуя силами Р и F в зоне этого ребра.

После введения третьего верхнего ребра

9коробки 4 внутрь крышки 1 возвращают корпус 4 из перекошенного состояния в нормальное и одновременно взаимно поворачивают коробку 4 и крышку 1 до ввода внутрь крышки 1 четвертого верхнего ребра 10коробки 4, для чего воздействуют на указанное ребро силами Q и N. Таким образом получают конфетную закрытую пустую коробку, которую затем используют следующим образом: загружают в различные магазины, накопители и т. п. и выдают на линии для заполнения конфетами, причем пустую конфетную коробку открывают механизмами с вакуум-присосками или вручную непосредственно перед заполнением, после извлечения из магазина или накопителя.

Пример (для оптимального варианта при граничных значениях параметров углов 30 и 70°).

Конфетные пустые коробки с габаритами 300X160X30 мм закрывались указанным способом в опытном порядке.

Сначала формовали из кроя (материал - картон 0,3 мм) крышку 1 и располагали ее книзу донышком 2 под углом 45° к горизонтали. Затем формовали из края коробку 4 и располагали книзу дном под углом 45° к горизонтали при симметричном относительно вертикали положении, т. е. V-образном взаимно перпендикулярном положении крышки 1 и i opo6ки 4, и одним ребром 3 опускали только что отформованную коробку 4 в крышку 1 до .касания донышка 2 крышки 1 и положения грани 5 коробки 4 на краю грани 6 крышки 1. Зазор между стенками коробки 4 и крышки 1, гарантирующий надежное западание под действием силы тяжести ребра 3 коробки 4 в крышку 1, выбран равным 1/10 габарита коробки, т. е. порядка 30 мм. После помещения одного ребра 3 коробки 4 в крышку 1 при V-образном, положении взаимно поворачивали крышку Г и коробку 4 до уменьшения угла между ними с 90 до 30°, сдвигали коробку 4 относительно крышки 1 до упора, опушенного до донышка 2 крышки 1 ребра коробки 4 во внутреннюю поверхность торцовой грани 7 крышки 1, и одновременно заталкивали внутрь крышки 1 второе нижнее ребро

8коробки 4, воздействуя на ребро корпуса 4 силой порядка 0,2 кг (раскладывающейся на силы К-L). После этого разворачивали верхнее ребро коробки 4 до состояния (характеризующегося перекашиванием стенок до величины нижнего второго ребра 8 коробки 4, равного 80°) и взаимно поворачивали коробку 4 и крышку 1 до введения внутрь крышки 1 третьего, верхнего ребра 9 коробки 4, воздействуя в зоне этого ребра силой Р порядка 0,2 кг вдоль грани коробки 4 и силой F порядка 0,1 кг в направлении внутрь крышки 1.

После введения третьего верхнего ребра

9корпуса 4 внутрь крышки 1 возвращали коробку 4 из деформированного состояния в нормальное и одновременно взаимно поворачивали коробку 4 и крышку 1 до ввода во внутрь крышки 1 четвертого верхнего ребра 10 коробки 4, для чего воздействовали на ребро коробки 4 в зоне четвертого верхнего ребра 10 коробки 4 силой порядка 0,2 кг, направленной под углом 45° к грани коробки 4 (в разложении дающей силы Q и N).

Данный способ осуществляют с помощью устройства для закрывания крышками коробок, которое может посредством жесткой кинематической связи через цепные передачи 11 и 12 от одного вала общего привода 13 соединяться в линию с установленными на одной статине 14 механизмом 15 для формования крышек и механизмом 16 для формования коробок.

Жесткая кинематическая связь, обеспечивающая работу линии в цикле, может быть также выполнена в виде карданных валов и зубчатых передач и т. п.

Собственно устройство 17 для закрывания крышками коробок имеет лоток 18 с направляющими стенками 19 и 20 в виде левой и правой винтовых поверхностей

(т. е. конец одной из стенок 19 закручен относительно начала стенки 19 по ходу часовой стрелки вокруг собственной продольной оси стенки 19 (если смотреть со стороны начала лотка), а конец другой, противолежащей стенки 20 закручен относительно начала этой стенки 20 против хода часовой стрелки вокруг собственной продольной оси стенки 20 (если смотреть со стороны лотка). Левые и правые винтовые поверхности стенок 19 и 20 на протяжении лотка 18 от начала последнего до конца сходятся от прямого угла между ними до параллельного расположения. Лоток 18 имеет в нижней части щель между стенками 19 и 20, в которой размещены с шагом, составляющим 1,2-1,4 длины конфетной коробки, толкатели 21 транспортирующего средства, которым служит скребковый конвейер .с цепью 22. Таким -образом продолжена кинематическая цепь между механизмами 15 и 16 для формования крышек, коробок и устройством 17 для закрывания крышками коробок.

По обе стороны лотка 18 установлены последовательно вначале с одной стороны механизм 15 для формования крышки, затем с другой стороны лотка 18 механизм 16 для формования коробки, причем стенка 19 лотка 18, находящаяся со стороны механизма 16, выполнена с продольным уступом 23 под грань крышки. Глубина уступа 23 в 3-5 раз превышает толщину грани крышки, а протяженность составляет от начала лотка 18 до механизма 24 выставления выдвижного упора, затем уступ 23 сходит на нет за счет подъема его дна до уровня винтовой поверхности стенки 19. Указанным механизмом 24 выставления; выдвижного упора устройство 17 для закрывания крышками коробок оснащено наряду со смонтированным друг за другом вслед за указанным механизмом лыжеобразной прижимной планкой 25 и ударным механизмом 26, причем все названное установлено по одной стороне лотка 18 (по стороне, примыкающей к механизму 16 для формования коробок) и воздействует на коробку. Механизм 24 выставления выдвижного упора выполнен в виде входящего в имеющееся в стенке 19 лотка 18 отверстие 27 пальца 28, наклонно расположенного к стенке 19 лотка 18 на рычаге, причем последний смонтирован с возможностью поворота относительно оси 30, находится под воздействием пружины 31 во взаимодействии с кулачком 32, который кинематически связан посредством вала 33 и звездочки 34 с цепью 22 скребкового конвейера. Лыжеобразная прижимная планка 25 установлена вслед за механизмом 24 выставления выдвижного упора перпендикулярно стенке 19 лотка 18 по верхнему краю стенки 19 до конца лотка 18- Заходная часть прижимной планки 25 выполнена по дугообразной кривой, плавно переходящей в последующую прямолинейную часть, причем расстояние между низшей точкой заходной части прижимной планки 25 и дном лотка 18 выбрано равным 0,9-0,8 ширины коробки, а прямолинейная часть прижимной планки 25 расположена от дна на расстоянии 1,05-1,07 ширины крышки коробки. Ударный механизм 26 выполнен О в виде ударного элемента бойка 35 с наклонной поверхностью, расположенной под углом меньше прямого к поверхности стенки 19 лотка 18, входящего в отверстие 36 в стенке 19 лотка 18.

Боек 35 выполнен заодно с имеющим возможность качания относительно оси 37 подпружиненным пружиной 38 рычаго.м 39, взаимодействующим с торцовым кулачком 40 (имеющим уступ), связанным

0 кинематически посредством вала 41 и звездочки 42 с цепью 22.

Устройство для закрывания крышками коробок действует следующим образом.

5 Механизм для формования крышки осуществляет формование из кроя крышки, которая согласно циклу установки соскальзывает в лоток 18 и оказывается между толкателями 21 на стенке 20, при этом торец крышки западает в уступ 23, а

0 толкатель 21 толкает крышку вдоль стенки 20 лотка 18 при нахождении грани крышки в уступе 23. Толкатель 21 транспортирует крышку в положение, когда в нее падает согласно циклу по противолежащей стенке 19 лотка 18 .коробка, только что

отформованная в механизме 16 для формования коробок, причем за счет жесткой кинематической связи всех механизмов обеспечивается момент попадания только что отформованной коробки в лоток 18 несколько раньше того момента, когда крышка оказалась бы вровень с плоскостью падения коробки из механизма 16 для формования корпуса. Таким образом, коробка при попадании в крышку оказывается выдвинутой относительно крышки {в которую попадает одно из ребер .коробки) на величину порядка 0,1 длины коробки, причем за счет наличия в стенке 19 паза 23, в котором находится грань крышки, коробка при своем падении в крышку свободно пролетает до контакта одного из

0 ребер с донышком крышки. Далее крышка и попавшая в нее коробка транс юртируются толкателем 21 по лотку 18 при выдвинутом положении корпуса относительно крышки до механизма 24 выставления выдвижного упора, который срабатывает

5 (ввиду наличия кинематической связи) в момент подхода . толкателя 21. Наклонный палец 28 входит в лоток 18, коробкь упирается в наклонный палец 28, толкатель

21 перемещает крышку относительно остановившейся коробки до упора во внутреннюю поверхность торцовой грани крышки и попадания под действием наклонного пальца 28 второго ребра корпуса внутрь крышки. В этот момент наклонный палец 28 механизма 24 выставления выдвижного упора реверсирует (выходит из лотка 18), а толкатель 21 продолжает передвигать крышку с коробкой по лотку 18 и заходной части лыжеобразной прижимной планки 25, которая, воздействуя в динамике на корпус, за счет давления сверху и сил трения, возникаюш,их при движении верхней части коробки по прижимной планке 25, обеспечивает деформацию ко-, робки, а так как левая и правая винтовые поверхности стенок 19 и 20 по углу сближаются, то внутрь крышки попадает третье ребро коробки. Продолжается передвижение по лотку 18 крышки и корпуса толкателем 21 до ударного механизма 26, который ввиду кинематической связи - цепь 22 - звездочка 42 - вал 41 - кулачок 40 срабатывает при подходе толкателя 21, и боек 35 наносит удар своей наклонной поверхностью по коробке, заставляя зайти внутрь крышки четвертое ребро коробки. При дальнейшем движении крышки и коробки толкателем 21 в лотке 18 за счет сближения стенок 19 и 20 лотка 18 по углу между ними происходит полное закрывание пустой конфетной

коробки, которая по выходу из установки попадает в тару (не показана).

Формование частей и закрывание коробки происходят при совмещении операций во времени: формование частей идет во время поэтапного закрывания нескольких по протяжению лотка перемещаемых с определенным шагом пар крышка-коробка, с выходом из установки 30-45 пустых закрытых конфетных коробок в минуту.

Предлагаемые способ закрывания крышками коробок и устройство для его осуществления позволяют существенно повысить производительность при изготовлении закрытых пустых конфетных коробок, поскольку в сравнении с известным способом изготовления частей коробки и ее закрывания отпадает необходимость в занимающей много времени операции точного предварительного ориентирования крыщки и коробки и операции опускания в этом ориентированном положении крыщки на коробку до закрывания коробки.

Операции способа по введению внутрь крышки последовательно по одному ребру коробки в крышку и таким образом закрывания коробки позволяют производить операции формования частей коробки и операции по введению углов в одном потоке с совмещением во времени и тем самым существенно увеличить производительность труда при изготовлении пустых закрытых конфетных коробок.

1. Способ закрывания крышками коробок, предназначенных преимущественно для упаков;;и кондитерских изделий, включающий их взаимную ориентацию, при которой крышку и коробку располагают открытыми сторонами навстречу одна другой, и их совмещение, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, перед взаимной ориентацией крышку располагают под углом 30-70° к горизонтальной плоскости книзу донышком, а совмещение, осуществляют путем помещения одного из ребер коробки, образованных пересечением ее торцовых и продольной граней, внутрь крышки до упора в ее донышко при взаимно перпендикулярном V-образном положении крышки и коробки, затем коробку смещают вдоль нижней продольной грани крышки до упора ее торцовой грани, образующей помещенное в крышку ребро, в прилегающую торцовую грань крышки и вводят противоположное нижнее ребро коробки внутрь крышки, после чего одно из верхних ребер разворачивают относительно противолежащей диагонали, деформируя при этом донышко, и при одновременном повороте коробки и крышки каждой вокруг ребра, образованного их нижними гранями и донышками навстречу друг другу, вводят это ребро внутрь крышки и, выправив донышко коробки, продолжают одновременный поворот до ввода последнего ребра коробки внутрь крышки. 2. Устройство для закрывания крышками коробок, предназначенных преимущественно для упаковки кондитерских изделий, содержащее транспортирующее средство и направляющие, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, транспортирующее средство выполнено в виде (Л скребкового конвейера с равномерно закрепленными на его тяговом органе толкателями, а направляющие образуют лоток, стенки которого расположены симметрично вдоль оси перемещения толкателей и имеют противоположно направленные винтовые поверхности, плавно переходящие от V-образного взаимно перпендикулярного положения на входе до параллельного - на выходе, при этом направляющая для коробки имеет со стороны входа уступ под О5 грань крышки и снабжена последовательно расположенными соответственно в нижней 00 и верхней частях выдвижным упором Х) и ударным элементом, а между ними над лотком смонтирована прижимная планка.