CZ293700B6

CZ293700B6 - Balicí stroj pro vakuové balení

Info

Publication number: CZ293700B6
Application number: CZ20024242A
Authority: CZ
Inventors: Jan Ing. Mašek; Lukáš Mašek
Original assignee: Jan Ing. Mašek
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2004-07-14
Also published as: EP1433706A1; CZ20024242A3

Abstract

Balicí stroj pro vakuové balení je opatřen dvěma okružními dopravníky (1, 2), umístěnými v rovnoběžných rovinách nad sebou a v odstupu od sebe. Spodní dopravník (1) je delší a nese prostředky pro vložení obalů otevřené směrem nahoru a umístěné v pravidelných rozestupech od sebe, zatímco horní dopravník (2) je kratší a oba dopravníky (1, 2) mají na části svých drah úseky s navzájem shodným geometrickým tvarem a se shodnými pohybovými podmínkami, přičemž horní dopravník (2) nese jednotlivá odvzdušňovací zařízení umístěná v pravidelných rozestupech od sebe, které jsou stejné jako rozestupy prostředků pro vložení obalů, a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy. Stroj je rovněž opatřen svařovacím zařízením obalů. Prostředky pro vložení obalů jsou tvořeny výměnnými tvarovacími kapsami (3), odvzdušňovací zařízení zahrnuje vakuovací hlavy (6) propojené s otočným rozvaděčem odvzdušňovací soustavy tvořeným výměnnou rotační rozdělovací hlavou (7) a svařovací zařízení je tvořeno svařovací stanicí (5), umístěnou v konečné fázi dráhy společného geometrického pohybu obou dopravníků (1, 2).ŕ

Description

(57) Anotace:

Balicí stroj pro vakuové balení je opatřen dvěma okružními dopravníky (1,2), umístěnými v rovnoběžných rovinách nad sebou a v odstupu od sebe. Spodní dopravník (1) je delší a nese prostředky pro vloženi obalů otevřené směrem nahoru a umístěné v pravidelných rozestupech od sebe, zatímco homí dopravník (2) je kratší a oba dopravníky (1,2) mají na části svých drah úseky s navzájem shodným geometrickým tvarem a se shodnými pohybovými podmínkami, přičemž homí dopravník (2) nese jednotlivá odvzdušňovací zařízení umístěná v pravidelných rozestupech od sebe, které jsou stejné jako rozestupy prostředků pro vložení obalů, a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy. Stroj je rovněž opatřen svařovacím zařízením obalů. Prostředky pro vložení obalů jsou tvořeny výměnnými tvarovacími kapsami (3), odvzdušňovací zařízení zahrnuje vakuovací hlavy (6) propojené s otočným rozvaděčem odvzdušňovací soustavy tvořeným výměnnou rotační rozdělovači hlavou (7) a svařovací zařízení je tvořeno svařovací stanicí (5), umístěnou v konečné fázi dráhy společného geometrického pohybu obou dopravníků (1,2).

f

I

Balicí stroj pro vakuové balení

Oblast techniky

Vynález se týká balicího stroje pro vakuové balení do obalů, zejména sáčků, které jsou plněny různými materiály a následně vakuovány na hluboké vakuum. Balicí stroj je opatřený dvěma okružními dopravníky umístěnými v rovnoběžných rovinách nad sebou a v odstupu od sebe, kde spodní dopravník je delší a nese prostředky pro vložení obalů otevřené směrem nahoru a umístěné v pravidelných rozestupech od sebe, zatímco horní dopravník je kratší a oba dopravníky mají na části svých drah úseky s navzájem shodným geometrickým tvarem a se shodnými pohybovými podmínkami, přičemž horní dopravník nese jednotlivá odvzdušňovací zařízení umístěná v pravidelných rozestupech od sebe, které jsou stejné jako rozestupy prostředků pro vložení obalů, a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy a stroj je rovněž opatřen svařovacím zařízením obalů.

Dosavadní stav techniky

Současné balicí stroje pro vakuové balení pracují na dvou základních principech.

První princip spočívá v sevření horní části sáčku speciálními vysávacími čelistmi, které utěsní prostor okolo horního otevřeného konce sáčku. Následně je prostor uvnitř těchto čelistí a tím i vnitřní prostor sáčku vakuován. Po dosažení požadovaného vakua je sáček uzavřen svařovacími čelistmi, a to v prostoru pod vysávacími čelistmi. Proces vakuování probíhá i v době svařování sáčku. Tímto způsobem je možné dosáhnout v relativně příznivém a krátkém čase určitého, ne však hlubšího vakua uvnitř sáčku. Se zvyšujícím se požadavkem na hloubku vakua se však neúměrně prodlužuje doba nutná kjeho dosažení, což tento způsob vakuování odsuzuje k praktické nepoužitelnosti.

Druhý způsob vakuování sáčků probíhá v dělených vakuových komorách, do kterých jsou jednotlivě nebo skupinově uzavírány naplněné sáčky. Po sevření vakuových komor dochází k vakuování celého vzniklého uzavřeného vnitřního prostoru komor a tím i vnitřního prostoru sáčků na požadovanou hodnotu vakua. Tyto komory jsou uvnitř vybaveny svařovacími čelistmi, které po dosažení nastaveného vakua sevřou horní část sáčku a provedou jeho uzavření svařením. Potom dojde k otevření vakuovacích komor a k vysunutí vakuovaných sáčků mimo prostor komor. Tímto způsobem je možné dosáhnout dobrého vakua při vyšším výkonu balicího stroje, balicí stroj je však příliš složitý a cenově náročný. Proto se nehodí pro vakuování větších sáčků.

Z CZ patentu 279 055 je znám balicí stroj pro vakuování sáčků nebo pro balení v ochranné atmosféře. Základem stroje je nekonečná dopravníková dráha se soustavou nahoru otevřených uzavíratelných komor, do kteiých jsou vkládány jednotlivé sáčky. Komory se během pracovního procesu pohybují krokově nebo kontinuálně a jsou v určité části dráhy shora uzavírány soustavou utěsňovacích vík, ve kteiých jsou umístěny svařovací čelisti sloužící ke svaření vakuovaných sáčků. V době, kdy jsou komory uzavřeny víky, probíhá vysávání vzduchu z prostoru uvnitř komor a tedy i sáčků přes hadice, které spojují komory s otočným rozdělovačem vakua. Po dosažení požadované hodnoty vakua dojde za pomoci svařovacích čelistí umístěných ve víkách komor ke svaření horních částí sáčků a tím k jejich hermetickému uzavření. Pomocí jiného zdroje je možné do vysátého prostoru vnitřního prostoru sáčků zavést i inertní plyn.

Ze spisu EP 761 544 je známo zařízení k vytváření vakua v sáčcích, které obsahuje pohyblivou první vysávači trubici se spodním koncem vsouvajícím se shora do otevřeného vršku sáčku, pár tvarových upínacích tyčí k uzavření sáčku těsně okolo uvedené vysávači trubice během vysávání vzduchu ze sáčku a prostředky pro svaření sáčku umístěné pod upínacími tyčemi a pod spodním

-1 CZ 293700 B6 koncem vsunuté první vysávači trubice, jehož podstata jev tom, že má druhou vysávači trubici umístěnou axiálně uvnitř první vysávači trubice a pohyblivou mezi vysunutou polohou vyčnívající směrem dolů z první trubice a stáhnutou polohou uvnitř první trubice, přičemž obě trubice mají vysoce plochý tvar se širší přední a zadní stěnou a upínací tyče jsou rovnoběžné k širším stěnám první vysávači trubice. Druhá vysávači trubice má drážky na užších bočních stěnách táhnoucí se po celé šíři těchto bočních stěn a částečně do uvedené přední a zadní strany. Při pracovním cyklu zařízení dojde nejdříve za pomoci savek k otevření horní části sáčku, do které je zasunuta vnější první vysávači trubice, která zůstane stát v prostoru upínacích tvarových tyčí. Poté dojde k uvolnění otevíracích savek a horní část sáčku je sevřena pomocí upínacích tvarovacích tyčí. Tím dojde k utěsnění sáčku a do jeho vnitřního prostoru je vysunuta druhá vnitřní vysávači trubice. Poté dojde k vysávání prostoru uvnitř sáčku na předem určenou hodnotu vakua. Po dosažení této hodnoty dojde k opětnému zasunutí vnitřní trubice do její horní polohy. Tím je uvolněn prostor pro svařovací čelisti, které se sevřou a zavaří horní část sáčku pod tvarovacími tyčemi. Po skončení svařování dojde k otevření tvarovacích tyčí a vnější vysávači trubice se vysune z horní části sáčku směrem nahoru. Tímto způsobem je těžké dosáhnout vysokého stupně vakua vzhledem ke komplikovanému těsnění pohyblivých mechanismů vnější a vnitřní vysávači trubice a dlouhé době nutné k dosažení vysokého stupně vakua, způsobené sevřením horní nenaplněné části sáčku okolo vysávačích trubic působením okolního atmosférického tlaku. Pro vakuování velkých sáčků je tento princip nepoužitelný.

Úkolem vynálezu je vyřešit konstrukci balicího stroje tak, aby bylo dosaženo vysokého stupně vakua uvnitř sáčků a přitom byla zachována jeho jednoduchost nutná pro rychlou přestavbu stroje při změně velikosti balených sáčků a rovněž hodinový výkon stroje byl dostatečný.

Podstata vynálezu

Balicí stroj pro vakuové balení podle vynálezu je opatřený dvěma okružními dopravníky, umístěnými v rovnoběžných rovinách nad sebou a v odstupu od sebe, kde spodní dopravník je delší a nese prostředky pro vložení obalů otevřené směrem nahoru a umístěné v pravidelných rozestupech od sebe, zatímco horní dopravník je kratší a oba dopravníky mají na části svých drah úseky s navzájem shodným geometrickým tvarem a se shodnými pohybovými podmínkami, přičemž horní dopravník nese jednotlivá odvzdušňovací zařízení, umístěná v pravidelných rozestupech od sebe, které jsou stejné jako rozestupy prostředků pro vložení obalů, a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy a stroj je rovněž opatřen svařovacím zařízením obalů, a jeho podstata spočívá vtom, že prostředky pro vložení obalů jsou tvořeny výměnnými tvarovacími kapsami, odvzdušňovací zařízení zahrnuje vakuovací hlavy propojené s otočným rozvaděčem odvzdušňovací soustavy tvořeným výměnnou rotační rozdělovači hlavou a svařovací zařízení je tvořeno svařovací stanicí umístěnou v konečné fázi dráhy společného geometrického pohybu obou dopravníků.

Tvarovací kapsa je čtvercového nebo obdélníkového průřezu a je ve spodní části opatřena spodním víkem, odklopitelným prostřednictvím výklopného a uzavíracího mechanismu s rolnou a pružinou, přičemž tvarovací forma je na své straně, přivrácené ke spodnímu dopravníku, opatřena dvěma svislými vedeními, zasouvatelně upravenými v nosiči vozíku, upevněného na spodním dopravníku.

Vakuovací hlava je připevněna na vozíku horního dopravníku a obsahuje pár uzavíracích čelistí pro sevření otevřené horní části obalu a s těsnicími plochami na jejich vnitřních stranách, propojených s mechanismem pro uzavírání a uvolňování čelistí, přičemž mezi čelistmi je upravena svisle pohyblivá výsuvná vysávači trubice s hladkým vnějším povrchem, napojená na mechanismus pro ovládání pohybu vysávači trubice.

Rotační rozdělovači hlava obsahuje připojení na více zdrojů vakua a dále připojení jednotlivých vysávačích trubic k jejich propojení přes rozdělovači komory s různými zdroji vakua.

-2I

Rotační rozdělovači hlava může mít v jiném výhodném provedení připojení na zdroj vakua a připojení na zdroj ochranné plynné atmosféry.

Konstrukce balicího stroje a jeho jednotlivých částí podle vynálezu je jednoduchá, pokud jde o rychlou přestavbu stroje a tím je dosaženo velké variability balicího stroje. Dosažitelná hodnota vakua je přitom vysoká, je možno dosáhnout 90% vakuum, jednoduše a rychle. Stroj je vytvořen jako přestavitelný výměnný systém podle velikosti sáčků a pro práci jen s vakuem či i ochrannou atmosférou. Je možno použít více zdrojů vakua. Například, vývěvu prvního typu na nižší hodnotu vakua a vývěvu druhého typu na dosažení konečné hodnoty hlubokého vakua.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení balicího stroje podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 je axonometrický pohled na hlavní části balicího stroje podle vynálezu, obr. 2 představuje tvarovací kapsu, obr. 3 znázorňuje pohled na vakuovací hlavu a obr. 4 na rotační rozdělovači hlavu.

Příklady provedení vynálezu

Balicí stroj podle vynálezu se skládá ze dvou hlavních částí. První část balicího stroje drží a vede kapsu s příslušným obalem, zejména sáčkem a druhá část stroje zahrnuje jednotlivá odvzdušňovací zařízení a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy. Sáčky se vytvářejí v (na obrázcích neznázoměném) vertikálním balicím zařízení, odkud sáčky se skládaným dnem přecházejí jednotlivě do tvarovacích kapes v první části balicího stroje. Poté nastává obvyklý proces dávkování s odměřováním balené dávky do sáčků. Pokračuje se vakuováním ve druhé části balicího stroje, prostřednictvím vysávači trubice, která se vsune dovnitř sáčku do prostoru produktu v sáčku. Sáček je následně sevřen ve své horní otevřené části pohyblivými uzavíracími čelistmi opatřenými těsnicími plochami tak, že dojde k hermetickému uzavření sáčku a může dojít k vakuovacímu procesu. Po vakuování následuje uzavření sáčku zavařením, odstřižení přebytečné fólie a uzavření sáčku přitlačením chlopně s tavným lepidlem k horní ploše sáčku. Na výstupu ze stroje je dokončený sáček přesunut na odsunový dopravník, který zajišťuje odsun vakuovaných sáčků.

Základem balicího stroje jsou dvě různě dlouhé okružní dopravníkové dráhy, umístěné v rovnoběžných rovinách v takové vzdálenosti nad sebou a v odstupu od sebe, která odpovídá rozsahu velikostí balených sáčků. Tyto dopravníkové dráhy tvoří spodní dopravník 1 a horní dopravník 2. Spodní dopravník 1 je delší a nese prostředky pro vložení sáčků, otevřené směrem nahoru a umístěné v pravidelných rozestupech od sebe, zatímco horní dopravník 2 je kratší a nese jednotlivá odvzdušňovací zařízení, umístěná v pravidelných rozestupech od sebe, které jsou stejné jako rozestupy prostředků pro vložení obalů na spodním dopravníku £, a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy. Oba dopravníky £ 2 mají na části svých drah úseky s navzájem shodným geometrickým tvarem a se shodnými pohybovými podmínkami. Obě dopravníkové dráhy mají na sobě závislý pohon a společně, v rozsahu společného geometrického pohybu obou dopravníkových drah, krokují. Dopravníkové dráhy dále nesou speciální vozíky, na kterých jsou připevněny dále specifikované díly balicího stroje.

Na spodním dopravníku £ jsou upevněny vozíky 13 nosičů pro výměnné tvarovací kapsy 3. Do tvarovacích kapes 3 se ukládají jednotlivé sáčky. Tvarovací kapsy 3 jsou výměnné a jejich velikost je závislá na velikosti vakuovaného sáčku. Každá tvarovací kapsa 3 má čtvercový nebo obdélníkový průřez a je ve své spodní části opatřena spodním odklopným víkem 9, po jehož otevření může vakuovaný sáček na příslušném místě dráhy spodního dopravníku 1 vyjet z tvarovací kapsy 3 směrem šipky A dolů na (neznázoměný) odsunový dopravník k dalšímu zpracování. Tvarovací kapsa 3 je na své straně, přivrácené k spodnímu dopravníku £ opatřena dvěma svislý-3CZ 293700 B6 mi vedeními 8, která se zasouvají do protičlenů na nosiči vozíku 13, upevněného na spodním dopravníku L Víko 9 je ovládáno uzavíracím mechanismem 10, obsahujícím v daném příkladu provedení rolnu 11 s pružinou 12.

Horní dopravník 2 je opatřen vozíky 4, z nichž každý nese vakuovací hlavu 6, napojenou na příslušnou odvzdušňovací soustavu. Vakuovací hlava 6 obsahuje vysávači trubici 16 s hladkým vnějším povrchem, která je vertikálně pohyblivá prostřednictvím mechanizmu 17 zasouvání vysávači trubice 16. v daném příkladném provedení ve formě válce, za účelem svého vsunutí dovnitř sáčku do prostoru produktu v sáčku a opětného vysunutí ven. Vakuovací hlava 6 je dále 10 opatřena párem uzavíracích čelistí 14. upravených po jejích širších čelních stranách a opatřených vnitřními těsnicími plochami pro sevření horní otevřené části sáčku tak, že dojde k hermetickému uzavření sáčku a (při vysávači trubici 16 vysunuté dovnitř sáčku do prostoru produktu v něm v počáteční fázi společného geometrického pohybu obou dopravníkových drah) může být zahájen vakuovací proces. Uzavírací čelisti 14 jsou ovládány, jejich sevření a opětné uvolnění, 15 mechanizmem 15 uzavírání čelistí 14, v daném příkladném provedení ve formě válce. Vysávači trubice 16 je napojena na rotační rozdělovači hlavu 7 odvzdušňovací soustavy, upravenou v prostoru uvnitř horního dopravníku 2, která prostřednictvím připojení 20 propojuje vysávači trubici 16 s různými zdroji vakua. Pohyb rotační rozdělovači hlavy 7 je sesouhlasen se společným pohybem obou dopravníkových drah, tak aby mezi počáteční a konečnou fází společného pohybu 20 obou dopravníkových drah bylo dosaženo požadovaného stupně vakua.

Rotační rozdělovači hlava 2 obsahuje ve znázorněném příkladu provedení dva různé zdroje vakua, napojené na připojení 18 a 19, například primární vývěvu jako první zdroj nižšího vakua na připojení 18 a sekundární vývěvu jako druhý zdroj hlubokého vakua na připojení 19. Dále je 25 rozdělovači hlava 7 opatřena jednotlivými připojeními 20 uvedených zdrojů vakua přes rozdělovači komory hlavy 7 k jednotlivým vysávacím trubicím 16. Rozdělovači hlava 7 může mít rozdělovači komory uspořádány tak, aby mohly být využity různé zdroje vakua, jak bylo příkladně uvedeno. Může ale být použita i jiná rozdělovači hlava 7, s komorami uspořádanými tak, aby mohlo být využito více zdrojů vakua a zdroj určitého plynu a bylo tak možno nejdříve vysát ze 30 sáčku vzduch a v konečné fázi pracovního procesu ho naplnit určitým předem daným množstvím jiného plynu. Odvzdušňování vnitřního prostoru sáčků se provádí obvyklým způsobem, pomocí neznázoměných prostředků, potrubími spojujícími jednotlivé vakuovací hlavy 6 s rozdělovači hlavou 7, odsávacími potrubími a vývěvami.

V konečné fázi dráhy společného geometrického pohybu obou dopravníkových drah je umístěna svařovací stanice 5, která provede po vysunutí vysávači trubice 16 z prostoru materiálu ve vakuovaném sáčku svaření sáčku pod touto trubicí 16. Horní přebytečná část sáčku je pak odstřižena. Tato odstřižená část zůstává sevřena uzavíracími čelistmi 14 vakuovací hlavy 6 a je po jejich otevření, již v prostoru mimo společnou pohybovou dráhu tvarovacích kapes 3 a vakuo40 vacích hlav 6, odhozena do odpadního kanálu.

Průmyslová využitelnost

Řešení najde uplatnění v oblasti balicí techniky pro vakuové balení do obalů, zejména sáčků a pytlů a to od 0,5 kg výše.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Balicí stroj pro vakuové balení, opatřený dvěma okružními dopravníky, umístěnými v rovnoběžných rovinách nad sebou a v odstupu od sebe, kde spodní dopravník (1) je delší a nese prostředky pro vložení obalů otevřené směrem nahoru a umístěné v pravidelných rozestupech od sebe, zatímco horní dopravník (2) je kratší a oba dopravníky (1, 2) mají na části svých drah úseky s navzájem shodným geometrickým tvarem a se shodnými pohybovými podmínkami, při10 čemž horní dopravník (2) nese jednotlivá odvzdušňovací zařízení, umístěná v pravidelných rozestupech od sebe, které jsou stejné jako rozestupy prostředků pro vložení obalů, a otočný rozvaděč odvzdušňovací soustavy a stroj je rovněž opatřen svařovacím zařízením obalů, vyznačující se tim, že prostředky pro vložení obalů jsou tvořeny výměnnými tvarovacími kapsami (3), odvzdušňovací zařízení zahrnuje vakuovací hlavy (6) propojené s otočným 15 rozvaděčem odvzdušňovací soustavy, tvořeným výměnnou rotační rozdělovači hlavou (7) a svařovací zařízení je tvořeno svařovací stanicí (5), umístěnou v konečné fázi dráhy společného geometrického pohybu obou dopravníků (1,2).
2. Balicí stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvarovací kapsa (
3) je čtver20 cového nebo obdélníkového průřezu a je ve spodní části opatřena spodním víkem (9), odklopitelným prostřednictvím výklopného a uzavíracího mechanismu (10), přičemž tvarovací kapsa (3) je na své straně, přivrácené ke spodnímu dopravníku (1), opatřena dvěma svislými vedeními (8), zasouvatelně upravenými v nosiči vozíku (13), upevněného na spodním dopravníku (1).

25 3. Balicí stroj podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vakuovací hlava (6) je připevněna na vozíku (4) horního dopravníku (2) a obsahuje pár uzavíracích čelistí (14) pro sevření otevřené horní části obalu a s těsnicími plochami na jejich vnitřních stranách, propojených s mechanismem (15) pro uzavírání a uvolňování čelistí (14), přičemž mezi čelistmi (14) je upravena svisle pohyblivá výsuvná vysávači trubice (16) s hladkým vnějším 30 povrchem, napojená na mechanismus (17) pro ovládání pohybu vysávači trubice (16).
4. Balicí stroj podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že rotační rozdělovači hlava (7) obsahuje připojení (18, 19) na více zdrojů vakua a dále připojení (20) jednotlivých vysávačích trubic (16) k jejich propojení s různými zdroji vakua.

'35
5. Balicí stroj podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že rotační rozdělovači hlava (7) má připojení (18, 19) na zdroj vakua a připojení na zdroj ochranné plynné atmosféry.