EA027049B1 - Ротационная упаковочная машина и способ наполнения пакетов с открытым верхом - Google Patents

Abstract

Ротационная упаковочная машина и способ наполнения пакетов с открытым верхом с несколькими наполняющими узлами, расположенными по окружности и вращающимися вместе, каждый из которых имеет наполняющее место с загрузочным отверстием, к которому путем движения вверх по направлению к наполняющему месту может быть присоединен пакет с открытым верхом. Манипулятор, выполненный в виде захватывающего устройства, предназначен для захвата наполненных пакетов с открытым верхом в наполняющих узлах и включает в себя захватный рычаг с захватным узлом на нем. Захватный рычаг вращается и расположен на захватывающем устройстве. Захватный узел может вращаться и расположен на захватном рычаге для выполнения по отношению к захватному рычагу вращательных движений, накладывающихся на вращение захватного рычага.

Description

Настоящее изобретение относится к ротационным упаковочным машинам и способам наполнения пакетов с открытым верхом. Упаковочная машина согласно данному изобретению может быть использована для расфасовки всех видов сыпучих материалов. Данную систему, в частности, предпочтительно использовать при расфасовке мелкогранулированных веществ, то есть при расфасовке мелких и пылеподобных веществ, требующих продолжительного наполнения и, в частности, уплотнения.

Большое разнообразие упаковочных машин для наполнения пакетов с открытым верхом было выявлено на предыдущем уровне техники. Например, так называемые упаковочные машины РР§ (упаковочные машины для изготовления, наполнения и запечатывания пакетов), как правило, используются для эффективного наполнения сыпучими материалами пакетов с открытым верхом. В данных упаковочных системах пакет с открытым верхом изготавливается в машине или в ином устройстве. В машине находится рулон пленочного рукава, из которого постоянно во время работы изготавливаются требуемые пакеты с открытым верхом. Существенным преимуществом этих РР§ упаковочных машин является то, что пакеты с открытым верхом могут быть изготовлены непосредственно необходимой длины. Нет необходимости использовать предварительно приготовленные мешки, которые являются более дорогими.

Упаковочные машины РР§ изготавливают пакеты с открытым верхом из листов пластика, что позволяет сделать их водонепроницаемыми. Именно поэтому пакеты с открытым верхом, наполняемые гигроскопическими материалами, такими как цемент, подходят для хранения под открытым небом, так как их содержимое надежно защищено от влаги.

Недостатком известных упаковочных машин для наполнения пакетов с открытым верхом является их ограниченная емкость наполнения, в частности, при наполнении пакетов пылеобразными, мелкогранулированными веществами, так как эти вещества не должны, как правило, содержать воздух, чтобы обеспечить плотное упаковывание, при котором содержится наименьшее возможное количество воздуха. Захваченный воздух уменьшает возможность укладки.

Для увеличения пропускной способности упаковочная машина для наполнения пакетов с открытым верхом была сделана ротационной и включает в себя множество наполняющих мест, распределенных по окружности, к которым присоединяются для наполнения пакеты с открытым верхом. Для обеспечения надежности присоединения пакетов к наполняющим местам, известная упаковочная машина для заполнения пакетов с открытым верхом с четырьмя наполняющими местами пошагово вращается на 90°, а затем останавливается. Когда система останавливается, пакет с открытым верхом присоединяется к наполняющему месту снизу, в то время как процесс наполнения уже начался на следующем наполняющем месте. Пошаговая работа такой ротационной упаковочной машины позволяет достичь высокой скорости заполнения. В то время как пакет с открытым верхом присоединяется к первому наполняющему месту, процесс наполнения может происходить во втором и в третьем наполняющем месте, в то время как вибрирующее устройство работает одновременно в пакетах с открытым верхом, предназначенных для заполнения, чтобы снизить уровень вещества и добиться уплотнения.

Вибрационные устройства обычно используются при наполнении пакетов с открытым верхом мелкозернистыми веществами. В данном случае длина пакета, необходимая для определенного количества вещества, может быть уменьшена, что может существенно сократить расходы на пакеты с открытым верхом, так как уменьшается количество пластикового рукава, необходимого для изготовления пакета с открытым верхом. В случае непрерывной работы такой упаковочной машины для заполнения пакетов с открытым верхом экономия расходов может быть значительной, если длина пакета будет уменьшена всего на 1 см.

Еще одним аргументом в пользу применения вибрационных устройств является то, что пакеты с открытым верхом, наполненные веществом, плотно заполнены после закрытия и, таким образом, выглядят гораздо более привлекательно, чем пакеты, содержащие большое количество воздуха и имеющие большое количество пленки, свисающей на концах.

Задачей настоящего изобретения является создание упаковочной машины для заполнения пакетов с открытым верхом, которая даже при наполнении мелкогранулированными сыпучими веществами имеет высокую производительность.

Эта задача решается с помощью упаковочной машины с признаками п.1 и способом с признаками п.12. Упаковочная машина выполнена в виде упаковочной машины, которая, в частности, непрерывно вращается и служит для заполнения пакетов с открытым верхом. Предпочтительные конкретные варианты являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Другие преимущества и особенности настоящего изобретения могут быть взяты из общего описания и примерного варианта осуществления изобретения.

Ротационная упаковочная машина для наполнения пакетов с открытым верхом имеющая несколько наполняющих узлов, расположенных и вращающихся по окружности, каждый из которых имеет наполняющее место с загрузочным отверстием, к которому путем движения вверх по направлению к наполняющему месту может быть присоединен пакет с открытым верхом, согласно изобретению имеет манипулятор, выполненный в виде захватывающего устройства для захвата наполненных пакетов с открытым верхом из наполняющих узлов и включающий по меньшей мере один захватный рычаг с захватным узлом, где захватный рычаг расположен с возможностью вращения на захватывающем устройстве, при

- 1 027049 этом захватный узел расположен с возможностью вращения на захватном рычаге для выполнения вращательных движений по отношению к захватному рычагу, накладывающихся на вращение захватных рычагов так, чтобы увеличить фазу передачи.

Захватный узел содержит по меньшей мере два захвата для захвата пакета с открытым верхом.

Ротационная упаковочная машина, выполнена с возможностью непрерывного вращения, а захватывающее устройство содержит привод для вращения захватного рычага, где окружная скорость захватного рычага соответствует окружной скорости наполняющих мест.

Захватный рычаг и захватный узел выполнены с возможностью поворота в противоположных направлениях во время передачи пакет с открытым верхом.

Зажимное приспособление расположено под захватным узлом с возможностью двигаться синхронно с ним.

Захватный узел содержит натяжной элемент, с помощью которого верхняя стенка пакета может быть выровнена и натянута.

Наполняющий узел содержит по меньшей мере один уплотнитель, расположенный в нижней части наполняющего места под наполнительным местом и установлен с возможностью регулирования по высоте.

Захватывающее устройство предназначено для подачи заполненных пакетов с открытым верхом к устройству для обработки.

Ротационная упаковочная машина содержит опорное устройство, поддерживающее пакет с открытым верхом снизу во время транспортировки захватывающим устройством.

Опорное устройство (6) содержит по меньшей мере один уплотнитель.

Ротационная упаковочная машина, по меньшей мере, имеет один формировщик пакетов.

Способ наполнения пакетов с открытым верхом посредством непрерывно вращающейся упаковочной машины в соответствии с описанной выше ротационной упаковочной машины, в которой пакеты с открытым верхом присоединяют к загрузочным отверстиям наполняющих мест снизу во время вращения, согласно изобретению, с помощью захватного узла захватают пакеты с открытым верхом из наполняющего узла во время вращения, при этом захватный узел поворачивают по отношению к захватному рычагу с тем, чтобы увеличить фазу передачи.

Пакет с открытым верхом, согласно способу, отсоединяют от наполняющего места и удерживают в определенном положении до тех пор, пока не будет подхвачен захватывающим устройством. Изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1 - схематический вид сверху упаковочной машины, согласно изобретению; фиг. 2 - вид сбоку упаковочной машины согласно фиг. 1;

фиг. 3 - схематичное увеличенное изображение захватывающего устройства упаковочной машины в соответствии с фиг. 1;

фиг. 4 - захватывающее устройство фиг. 3 в другом положении;

фиг. 5 - упрощенный вид сверху упаковочной машины и захватывающего устройства в первом положении;

фиг. 6 - вид в соответствии с фиг. 5 во втором положении; фиг. 7 - упрощенный вид сверху в соответствии с фиг. 5 в третьем положении; фиг. 8 - упрощенный вид сверху в соответствии с фиг. 5 в четвертом положении; фиг. 9 - упрощенный вид сверху в соответствии с фиг. 5 в пятом положении; фиг. 10 - упрощенный вид сверху в соответствии с фиг. 5 в шестой позиции.

Ротационная упаковочная машина 1 содержит нескольких наполняющих узлов 3 с наполняющими местами 4 и загрузочным отверстием 5, к которому присоединены пакет 2 с открытым верхом для присоединения к наполняющему месту 4; манипулятор 7 в виде захватывающего устройства 6 для захвата заполненных пакетов 2 с открытым верхом; захватывающее устройство 6 по меньшей мере с одним захватным рычагом 8, 9, расположенном на захватывающем устройстве 6 захватного узла 3.

Примерный один из возможных вариантов исполнения ротационной упаковочной машины 1 показан на фиг. 1 (вид сверху) и схематично описан ниже. Ротационная упаковочная машина 1 (см. фиг. 3) имеет несколько наполняющих узлов 3, каждый из которых оснащен наполняющим местом 4. От двух до шестнадцати наполняющих узлов 3 может быть расположено в указанном варианте упаковочной машины 1. В принципе, можно также установить еще большее количество наполняющих узлов 3 на ротационную упаковочную машину 1. Ротационная упаковочная машина 1 работает, непрерывно вращаясь, вследствие чего наполняющие узлы 3 вращаются вокруг центральной оси в основном с постоянной скоростью. Вещество, предназначенное для расфасовки, подается через загрузочную воронку 28 и хранилище 32 к индивидуальным наполняющим местам 4 наполняющих узлов 3.

Наполняющие места 4 для заполнения пакетов 2 с открытым верхом находятся в вертикальном положении так, чтобы загрузочное отверстие 5 направлено перпендикулярно вниз. Или же возможно, что по крайней мере одно загрузочное отверстие 5 находится под углом к вертикали. Например, угол наклона к вертикали может составлять 5°, 10° или 20°. Пакеты 2 с открытым верхом подводят снизу к загрузочному отверстию 5 наполняющего места 4.

- 2 027049

С этой целью пакет 2 с открытым верхом захватывается и верхняя стенка 18 пакета 2 с открытым верхом открывается так, чтобы произошло раскрытие верхней части 35 пакета 2 с открытым верхом. Предпочтительно присоски и/или захваты используются, чтобы произошло раскрытие верхней части 35 пакета 35 в пакете 2 с открытым верхом, соответствующее форме поперечного сечения наполняющего места 4, и чтобы держать пакет с открытым верхом 2 за его верхнюю стенку 18 в определенном положении до тех пор, пока пакет с открытым верхом 2 не будет присоединен к наполняющему месту 4, где он поддерживается в определенном положении захватами (не показаны).

Пакеты 2 с открытым верхом отделяются при помощи устройства 27 вниз от формировщика пакетов 26. Формировщик пакетов 26 производит отдельные пакеты с открытым верхом 2 из пластикового рукава в процессе непрерывной работы. Требуемая длина отрезается от рулона, а нижняя часть оформляется швом в пакете 2 с открытым верхом, или же могут быть использованы предварительно сформированные или изготовленные пакеты 2 с открытым верхом.

Во время вращения, которое в данном случае осуществляется против часовой стрелки, пакеты 2 с открытым верхом наполняются. Одновременно уплотнители 19, которые предусмотрены в каждом наполняющем узле 3 и которые регулируются по высоте, обеспечивают снижение уровня заполнения за счет уплотнения вещества. Из-за того что вещество уплотняется, необходимы пакеты 2 с открытым верхом, в целом, короче, при этом также формируется плотно заполненный пакет 2 с открытым верхом, на который не только расходуется меньшее количество листового материала, но он также имеет более привлекательный внешний вид.

Лист, используемый для изготовления пакетов 2 с открытым верхом, имеет относительно малую жесткость в отличие от бумажных пакетов, что требует точно направлять пакет 2 с открытым верхом на протяжении всего времени и позволяет использовать пакеты 2 сравнительно небольшой длины с небольшими краями.

Когда пакет 2 с открытым верхом заполнен необходимым количеством вещества и достигает углового положения разгрузочного устройства 6, пакет 2 с открытым верхом отсоединяется от наполняющего места 4, в то время как все еще поддерживается в вертикальном положении уплотнителем 19. В подходящем угловом положении захватывающее устройство 6 с захватными рычагами 8 и 9, вращающимися вокруг оси вращения 34, берет пакет 2 с открытым верхом и передает его вдоль линейной направляющей 21, имеющей закрывающее устройство 20 для закрытия открытых верхних краев пакета 2 с открытым верхом. В связи с тем, что пакет 2 с открытым верхом на протяжении всего времени поддерживается в определенном положении, может быть обеспечено заданное закрытие пакета 2 с открытым верхом.

Защитный барьер 33 предусмотрен, чтобы предотвратить доступ к опасной зоне.

Ротационная упаковочная машина 1 предпочтительно подвешена на раму 30 со столбами 31, поддерживающими ротационную упаковочную машину 1. В верхней вращающейся части может быть предусмотрено хранилище 32 для промежуточного хранения вещества.

На фиг. 3 показан упрощенный вид манипулятора 7, выполненного в виде захватывающего устройства 6, в положении, когда захватывающее устройство 6 подхватывает пакет 2 с открытым верхом из упаковочной машины 1 посредством захватного узла 10 захватного рычага 8. Для ясности не все компоненты показаны.

Пакет 2 с открытым верхом поддерживается снизу уплотнителем 19 наполняющего узла 3. В показанном положении захватный узел 10 захватного рычага 8 захватил верхнюю стенку пакета 18 посредством захватов 12 и 13. Одновременно зажимное приспособление 15 обхватывает нижнюю часть заполненного пакета 2 с открытым верхом. Отверстие пакета 35, которым пакет 2 с открытым верхом был присоединен к наполняющему месту 4, по-прежнему открыт. Через отсоединение пакета с открытым верхом 2 от упаковочной машины 1, захватывающее устройство 6 приходит в положении, показанное на фиг. 4, в котором пакет 2 с открытым верхом поворачивается в направлении к линейной направляющей 21 и поддерживается снизу скользящей пластиной 25. Захваты 12 и 13 захватного узла 10 удерживают верхнюю стенку пакета 18 в определенном положении.

На фиг. 3 захватный рычаг 9 передает пакет 2 с открытым верхом к линейной направляющей 21. На фиг. 4 захватный рычаг 9 с захватным узлом 11 отпустил пакет 2 с открытым верхом, переданный линейной направляющей 21 и поворачивается в направлении вращающихся наполняющих узлов 3, чтобы захватить следующий пакет 2 с открытым верхом, подходящий к положению отсоединения.

Захватывающее устройство 6 приводится в движение приводом 14, который приводит в движение захватывающее устройство 6 путем вращения его по оси вращения 34.

В этом примерном варианте привод 14 не только управляет вращательным движением захватных рычагов 8 и 9, но и при помощи фиксированного передаточного числа, также управляет вращательным движением захватных узлов 10 и 11. Фиксированное передаточное число используется таким образом, что захватные узлы 10 и 11 вращаются вдвое быстрее частоты вращения захватных рычагов 8 и 9.

Таким образом, обеспечивается параллельная направленность захватных узлов 10 и 11 относительно пакета 2 с открытым верхом, расположенного на направляющем узле 3 в положении разгрузки, а именно в двух положениях. Пакет 2 с открытым верхом подхватывается из наполняющего узла 3 захватным узлом 10, расположенным параллельно, и одновременно захватный узел 11, расположенный парал- 3 027049 лельно линейной направляющей 21, передает соответствующий пакет 2 с открытым верхом к линейной направляющей 21.

Во время передачи от упаковочной машины 1 к линейной направляющей 21 зажимное приспособление 15 обеспечивает надежную фиксацию заполненных пакетов 2 с открытым верхом в нижней части. Это также способствует сокращению нагрузок, действующих на верхнюю стенку пакета 18. Зажимное устройство 15 может регулироваться по высоте.

Со ссылкой на фиг. 7-10 функция захватывающего устройства 6, используемого в качестве манипулятора 7, будет описана ниже посредством схематического вида.

Захватывающее устройство 6, показанное на фиг. 5, в первом положении с открытыми зажимами 12 и 13 захватного узла 10 приближается к ротационной упаковочной машине 1 и пакет 2 с открытым верхом присоединяется наполняющему месту 4.

Как показывает сравнение фиг. 5, 6, 7 и 8, вращение захватного узла 10 приводом коленчатого вала 36 со сцепным дышлом 37 и коленчатым рычагом 38 приводит к тому, что захватный узел 10 находится в довольно широком угловом диапазоне параллельно или практически параллельно продольному краю верхней стенки 18 пакета 2 с открытым верхом. На фиг. 5 боковая сторон захвата 12 захватного узла 10 движется мимо зажимного рычага 8, в то время как эффективная скорость вращения уменьшается таким образом, что на фиг. 8 угол между захватным рычагом 8 и захватным узлом 10 является острым со стороны захвата 12.

Привод коленчатого вала 36 посредством коленчатого рычага 38 и сцепного дышла 37 заставляет захватные узлы 10 и 11 поворачиваться таким образом, чтобы привести к выгодному совмещению в области передачи в упаковочной машине 1 и линейной направляющей 21.

Захваты 12 и 13 хватают верхнюю стенку 18 пакета 2 с открытым верхом до того, как соответствующие захваты в захватных узлах 3 отпускают пакет 2 с открытым верхом. После этого с помощью захватного узла 10 и зажимного приспособления 15 пакет 2 с открытым верхом снимается с уплотнителя 19, выполненного, в частности, в виде вибрационного устройства (см. фиг. 4), и, придерживаясь, направляется опорным устройством 22 к линейной направляющей 21. Опорное устройство 22 может быть выполнено в виде направляющей качения 23, уплотнителя 24 или скользящей пластины 25 или тому подобного.

В линейной направляющей 21 образуется в свою очередь сравнительно большой угловой сегмент с перекрытием области, внутри которой пакет 2 с открытым верхом направляется к линейной направляющей 21.

Во время вращательного движения от наполняющего узла 3 к линейной направляющей 21 натяжной элемент 17 приводится в действие и расстояние между захватами 12 и 13 увеличивается и, таким образом, верхний край стенки 18 пакета 2 с открытым верхом натягивается. Это позволяет обеспечить закрытие верхнего края 8 пакета 2 с открытым верхом без складок.

На фиг. 9 показано направление вращения 28 упаковочной ротационной машины 1. Направление вращения 39 захватных рычагов 8 и 9 противоположное.

В целом представленная ротационная упаковочная машина 1 для заполнения пакетов 2 с открытым верхом имеет множество преимуществ и характеризуется высокими темпами наполнения. Одновременно может быть уменьшена сложность, так как в целом требуется только одно закрывающее устройство вместо того, чтобы устанавливать заполняющее устройство на каждое наполняющее место. Или, например, могут быть использованы два закрывающих устройства. Заполненные пакеты 2 с открытым верхом могут быть подхвачены захватывающим устройством 6 и могут передаваться к закрывающему устройству. Таким образом, обеспечивается высокий уровень наполнения в то время, как требуется только одно закрывающее устройство для ряда наполняющих мест. Посредством противоположных вращательных движений захватывающего устройства 6 и наполняющих узлов 3 обеспечивается надежное отсоединение и передача наполненных пакетов, в частности, при пересечении с захватными узлами 10, 11.

Существенным преимуществом упаковочной машины согласно изобретению состоит в том, что захватывающее устройство обеспечивает непрерывные, вращательные движения упаковочной машины. Пошаговая работа не требуется, так как вращение захватного рычага захватывающего устройства позволяет захватить заполненный пакет с открытым верхом во время непрерывного вращения ротационной упаковочной машины. Поворотный захват захватным узлом позволяет обеспечить длительную переходную фазу, что позволяет увеличить скорость вращения упаковочной машины. Это позволяет добиться повышения производительности. Захватный узел вращается и расположен на захватном рычаге для выполнения поворотных движений относительно захватного рычага.

В частности, захватный узел поворачивается таким образом, чтобы обеспечить длительную переходную фазу.

Предпочтительно, чтобы упаковочная машина вращалась с постоянной скоростью, и, в частности, чтобы скорость вращения была относительно постоянной в течение по крайней мере одного полного оборота. Возможна также работа упаковочной машины с переменной скоростью вращения по окружности. Однако постоянная скорость вращения является предпочтительной, так как это увеличивает пропускную способность. Кроме того, вращающаяся часть упаковочной машины не требует постоянного за- 4 027049 медления и ускорения, это экономит энергию.

Вполне возможно присоединять пакет с открытым верхом к наполняющему месту снизу. В таком случае наполняющее место может оставаться неподвижным. Пакет с открытым верхом присоединяется к наполняющему месту путем движения вверх.

Или же возможно, чтобы наполняющее место присоединялось к пакету с открытым верхом сверху. В этом случае пакет с открытым верхом остается неподвижным, а наполняющее место двигается. В целом, это приведет к тому, что пакет с открытым верхом будет двигаться вверх по направлению к наполняющему месту, а наполняющее место будет перемещаться вниз.

В качестве альтернативы возможно одновременное движение наполняющего места и пакета с открытым верхом. Во всех случаях пакет с открытым верхом движется по направлению к наполняющему месту.

Во всех случаях выгодно, чтобы захватный узел мог вращаться и располагался на захватном рычаге, чтобы происходило суперпозиционное вращение относительно захватного рычага. Было показано, что захватный узел, вращающийся вдоль по заданному пути синхронно с окружной скоростью наполняющих мест, обеспечивает параллельное движение. Движение вращающегося наполняющего узла с наполняющим местом и движение вращающегося захватного рычага могут быть синхронизированы друг с другом значительно лучше таким образом, чтобы захватный узел захватного рычага выстраивался в параллельную линию с пакетом с открытым верхом, расположенным в наполняющем узле, в течение значительно более длительного времени. Таким образом, период времени, в течение которого захваты по- прежнему удерживают пакеты с открытым верхом в наполняющем узле в определенном положении, значительно увеличивается. Это позволяет захватному узлу на вращающемся захватном рычаге захватить верхнюю часть стенки пакета с открытым верхом, предназначенным для присоединения. Только после этого выпускаются захваты в наполняющем узле, что позволяет обеспечить точное положение пакета с открытым верхом. Это позволяет использовать пакеты наименьшей длины, что сокращает затраты листового материала, используемого в процессе, и дополнительно обеспечивает привлекательный внешний вид пакета с открытым верхом, так как можно избежать нежелательного свешивания материала, из которого производится пакет.

Предпочтительно, чтобы захватывающее устройство содержало по меньшей мере два захватных рычага, в каждом из которых имеется по крайней мере один вращающийся захватный узел. Во всех конфигурациях захватывающее устройство предназначено для захвата наполненных пакетов с открытым верхом из наполняющего узла и передачи его закрывающему устройству или на конвейерную ленту.

Во всех конфигурациях особенно предпочтительно, чтобы захватный рычаг захватывающего устройства вращался в направлении, противоположном упаковочной машине. Вращающиеся наполняющие места и захватывающее устройство расположены относительно друг друга таким образом, чтобы окружности находились в тангенциальном контакте друг с другом или немного перекрывая друг друга с тем, чтобы обеспечить захват наполненного пакета с открытым верхом из наполняющего узла в точно определенном угловом положении. Захват наполненных пакетов с открытым верхом предпочтительно происходит только тогда, когда захватный узел захватного рычага захватывает верхнюю стенку заполненного пакета. Таким образом, например, возможно, чтобы захватный узел не захватывал открытый пакет, расположенный в наполняющем узле, если, например, процесс заполнения еще не завершен. Данная конфигурация позволяет пакетам с открытым верхом вращаться еще один круг прежде, чем они будут отсоединены от упаковочной машины и переданы захватывающим устройством. Вообще, также возможно, чтобы пакеты всегда оставались на наполняющих местах в течение двух или более циклов, прежде чем они будут отсоединены и транспортированы с помощью захватывающего устройства.

Вращающаяся конфигурация позволяет обеспечить множество наполняющих мест и тем самым обеспечивает высокий уровень наполнения с учетом того, для каждого отдельного пакета с открытым верхом предоставляется значительный период времени, необходимый для снижения уровня вещества. В частности, в случае мелкозернистых и пылеподобных веществ, таких как строительные материалы и, в частности, цемент, скорость заполнения может быть значительно увеличена.

Предпочтительно, чтобы использовался по меньшей мере один уплотнитель. Уплотнитель может быть выполнен в виде вибрирующего устройства, содержащего вибрирующую пластину, и/или в виде вибратора, и/или в виде вакуумной трубки, копья или тому подобного.

В то время как обычные упаковочные машины могут путем пошаговой работы наполнять примерно 1000 пакетов с открытым верхом в час, то использование ротационной упаковочной машины, согласно изобретению, может увеличить количество заполненных в час пакетов с открытым верхом до 2000 единиц в час и даже 2500 единиц в час, и даже больше.

Особенно предпочтительно, чтобы захватный узел включал в себя по меньшей мере два захвата, необходимых для захвата пакета с открытым верхом. Также возможно и предпочтительно использовать три или четыре захвата для обеспечения четкого размещения в любое время. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере два захвата располагались приблизительно симметрично относительно оси вращения захватного узла. В связи с тем, что захватный узел вращается и расположен на захватном рычаге, захват, расположенный на одной стороне оси вращения, движется на повышенной окружной скорости в кон- 5 027049 кретное время, в то время как захват, расположенный на противоположной стороне оси вращения, движется со сниженной окружной скоростью. Различные окружные скорости захватов захватного узла гарантируют, что захват заполненного пакета с открытым верхом может происходить в большем угловом диапазоне и, таким образом, в течение более длительного периода времени, чем у захватного узла неподвижно установленного на захватном рычаге.

Во всех конфигурациях предпочтительно, чтобы ротационная упаковочная машина была выполнена в виде постоянно вращающейся упаковочной машины. Предпочтительно, чтобы захватывающее устройство содержало по меньшей мере один привод, необходимый для вращения захватного рычага. Предпочтительно, чтобы окружная скорость или скорость вращения зажимного рычага совпадала с окружной скоростью наполняющих мест. В частности окружная скорость захватного рычага соответствует окружной скорости наполняющего места, по крайней мере, в момент захвата. Также в этом случае возможно, чтобы захватный рычаг вращался с переменной скоростью. Особенно предпочтительно, чтобы окружная скорости захватного рычага была относительно постоянной и, по меньшей мере, в большей части соответствовала окружной скорости наполняющего места. Таким образом, гарантируется, что пакет с открытым верхом сохраняет свою постоянную скорость движения в основном в течение всего процесса. Пакет с открытым верхом отсоединяется от наполняющего узла, который вращается с определенной окружной скоростью, при помощи захватного рычага, который предпочтительно движется с такой же окружной скоростью. Наконец, пакет с открытым верхом передается устройству для обработки, такому как закрывающее устройство или разгрузочная лента конвейера или тому подобное, имеющему такую же скорость, так что не требуется никакого ускорения. В этом случае силы, действующие на пакет, остаются относительно маленькими.

В предпочтительных вариантах привод для вращения захватного рычага также служит для вращения захватного узла, расположенного на нем. Количество приводов, таким образом, небольшое, что снижает сложность устройства и возможность аварийных остановок. Кроме того, достигается принудительная синхронизация. Или же можно установить отдельный привод для вращения захватного узла. Тогда приводы для вращения захватного рычага и для вращения захватного узла работают синхронно или синхронизируются через одинаковые промежутки времени, чтобы обеспечить необходимую последовательность движений.

Предпочтительно, чтобы скорость вращения привода коленчатого рычага захватного узла являлась кратной скорости вращения захватного рычага. Особенно предпочтительно, чтобы скорость вращения привода коленчатого рычага захватного узла была в два раза больше скорости вращения захватного рычага. В предпочтительных конкретных вариантах возможно, чтобы скорость вращения привода коленчатого рычага захватного узла была целым числом, кратным двойной скорости вращения захватного рычага.

Скорость вращения привода коленчатого рычага захватного узла вдвое большая, чем скорость вращения захватного рычага, обеспечивает то, что захватное устройство направлено по окружности, например, перпендикулярно направлению захватного рычага в двух положениях. Это необходимо для достижения того, чтобы в двух периферийных положениях захватный узел был направлен по касательной по направлению захватного рычага, так что захватный узел также будет направлен по касательной к пакету с открытым верхом, прикрепленным к наполняющему узлу и предназначенному для отсоединения.

Например, если имеется три захватных рычага, тогда скорость вращения захватного узла может быть подобрана соответствующим образом.

Во всех конфигурациях предпочтительно, чтобы захватный рычаг и захватный узел на нем были настроены таким образом, чтобы вращаться в противоположных направлениях во время передачи пакета. Такая конфигурация приводит к тому, что захват захватного узла, двигающийся в направлении вращения захватного рычага, уменьшает свое межосевое расстояние от центра вращения захватного рычага пока захватный узел не будет направлен поперек захватного рычага. После этого соответствующий захватный узел поворачивается в обратном направлении так, что период времени параллельного положения относительно пакета, предназначенный для захвата, увеличивается. Таким образом, захватный узел выполняет движения маятника относительно захватного рычага. Размах маятника имеет такой размер, который способствует уравниванию разных диаметров круга вращения упаковочной машины и захватных рычагов. Размер, соответственно, может быть больше или меньше в разных конфигурациях систем.

Во время передачи пакета поворотное или маятниковое движение захватного узла способствует почти параллельному расположению захватного узла и верхней стенки пакета. После передачи захватный узел качается обратно в другом направлении, т.е. в том же направлении, в котором вращается захватный рычаг, чтобы затем вновь качаться в другом направлении для передачи пакета к устройству для обработки. Передача к устройству для обработки будет снова проходить в расширенном угловом диапазоне, в котором пакет с открытым верхом проходит параллельно устройству для обработки таким образом, чтобы обеспечить легкую передачу к линейной направляющей.

Во всех конфигурациях предпочтительно, чтобы зажимное устройство располагалось под захватным узлом и двигалось синхронно с захватами захватного устройства. Зажимное устройство гарантирует, что пакет, предназначенный для отсоединения, будет не только схвачен за верхнюю стенку, но также будет поддерживается в нижней боковой области так, чтобы обеспечить точное направление снятого

- 6 027049 пакета с открытым верхом, придерживая его и за верхний край и за нижний. Таким образом, нагрузки, действующие на верхнюю стенку пакета и на пакет с открытым верхом, значительно снижаются, так как пакет с открытым верхом передается вращательным движением от направляющего места к вращающемуся захватному рычагу. При этом радиус вращения значительно уменьшается.

Зажимное приспособление предпочтительно должно быть жестко соединено с манипулятором. Захваты, имеющиеся в манипуляторе, работают синхронно или в основном синхронно с захватами захватного узла.

Предпочтительно захватный узел содержит по меньшей мере один натяжной элемент для выравнивания и натяжения верхней стенки пакета с открытым верхом. Для заполнения пакета с открытым верхом используются наполняющие места, имеющие большое сечение. После отсоединения пакета с открытым верхом от наполняющего места верхняя стенка пакета должна быть вытянута за верхнюю стенку пакета, подогнанную под поперечное сечение наполняющего места, чтобы выровнять ее еще раз так, чтобы обеспечить закрытие без складок. Закрытие без складок важно для пакетов с открытым верхом из листов пластика, так как необходимо обеспечить требуемую герметичность и устойчивость к нагрузкам закрытых пакетов с открытым верхом.

В предпочтительных конфигурациях захватывающее устройство предназначено для передачи заполненных пакетов с открытым верхом к устройству для обработки. Устройство для обработки может включать в себя линейную направляющую и/или закрывающее устройство. Вполне возможно и предпочтительно захватывающее устройство передает заполненные пакеты с открытым верхом к закрывающему устройству.

Предпочтительно по меньшей мере одно опорное устройство поддерживает пакет с открытым верхом снизу во время транспортировки захватывающим устройством. Это необходимо для того, чтобы снизить нагрузки, действующие на верхнюю стенку пакета и на захватный рычаг.

Предпочтительно опорное устройство содержит по меньшей мере один уплотнитель с тем, чтобы обеспечить дальнейшее снижение уровня вещества даже во время транспортировки пакета с открытым верхом захватывающим устройством. Возможно, чтобы опорное устройство содержало скользящую пластину и/или ремень и/или роликовую направляющую или тому подобное. Во всех конфигурациях предпочтительно имеется формировщик пакетов, который производит необходимые пакеты, например, из листа пластика.

Предпочтительно манипулятор, выполненный в виде присоединительного устройства, предназначен для присоединения пакетов с открытым верхом, предназначенных для заполнения. Также возможно использовать два присоединительных устройства в одной ротационной упаковочной машине. Присоединительное устройство служит для присоединения пакетов с открытым верхом, предназначенных для наполнения и для открывания пакетов перед присоединением такого размера, который соответствует поперечному сечению наполняющего места. Для присоединения пакет с открытым верхом присоединяется снизу к наполняющему месту с загрузочным отверстием и с наполнительным отверстием, в частности, расположенным в нижней части.

Способ согласно изобретению служит для наполнения пакетов с открытым верхом с помощью ротационной упаковочной машины, которая включает в себя несколько наполняющих узлов, распределенных и непрерывно вращающихся вдоль по окружности. Пакеты с открытым верхом присоединяют к загрузочным отверстиям наполняющих мест снизу во время вращения. Захватывающее устройство включает в себя вращающийся захватный рычаг с захватным узлом. Захватный узел, в частности, установлен с возможностью вращения и расположен на захватном рычаге для выполнения вращательных движений относительно захватного рычага. Во время вращения захватный узел подхватывает пакеты с открытым верхом из наполняющего узла.

Способ согласно изобретению имеет много преимуществ, так как позволяет обеспечивать высокую скорость наполнения и аккуратное обращение с пакетами с открытым верхом.

Предпочтительно захватный узел сконструирован с возможностью вращения относительно захватного рычага, чтобы обеспечить более длительную фазу передачи. Это позволяет использовать большее расстояние по периферии упаковочной машины для передачи. В то же время расстояние передачи сравнительно мало по сравнению со всей периферией, так что большое количество наполняющих мест может быть расположено по окружности. Угловой диапазон, доступный для передачи, в зависимости от числа наполняющих мест, например, варьируется между 15 и 45°.

Во всех конфигурациях заполненный пакет с открытым верхом предпочтительно отсоединяют от наполняющего места и удерживают в определенном положении до того, как захватывающее устройство подхватит пакет с открытым верхом.

В целом, данное изобретение предлагает ротационную упаковочную машину и способ заполнения пакетов с открытым верхом, имеющие высокие показатели наполнения пакетов благодаря тому, что наполнение пакетов может быть достаточно точным, а количество листов пластика, необходимых для изготовления пакетов, уменьшается.

Claims (13)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Ротационная упаковочная машина (1) для наполнения пакетов (2) с открытым верхом, имеющая несколько наполняющих узлов (3), расположенных и вращающихся по окружности, каждый из которых имеет наполняющее место (4) с загрузочным отверстием (5), к которому путем движения вверх по направлению к наполняющему месту может быть присоединен пакет (2) с открытым верхом, отличающаяся тем, что имеет манипулятор (7), выполненный в виде захватывающего устройства (6) для захвата наполненных пакетов (2) с открытым верхом из наполняющих узлов (3) и включающий по меньшей мере один захватный рычаг (8, 9) с захватным узлом (10, 11), где захватный рычаг (8, 9) расположен с возможностью вращения на захватывающем устройстве (6), при этом захватный узел (10, 11) расположен с возможностью вращения на захватном рычаге (8, 9) для выполнения вращательных движений по отношению к захватному рычагу (8, 9), накладывающихся на вращение захватных рычагов так, чтобы увеличить фазу передачи.
2. 2. Ротационная упаковочная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что захватный узел (10, 11) содержит по меньшей мере два захвата (12, 13) для захвата пакета (2) с открытым верхом.
3. 3. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью непрерывного вращения и захватывающее устройство (6) содержит привод (14) для вращения захватного рычага (8, 9), где окружная скорость захватного рычага (8, 9) соответствует окружной скорости наполняющих мест (4).
4. 4. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что захватный рычаг (8, 9) и захватный узел (10, 11) выполнены с возможностью поворота в противоположных направлениях во время передачи пакета (2) с открытым верхом.
5. 5. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что зажимное приспособление (15) расположено под захватным узлом (10, 11) с возможностью двигаться синхронно с ним.
6. 6. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что захватный узел (10, 11) содержит натяжной элемент (17), с помощью которого верхняя стенка пакета (18) может быть выровнена и натянута.
7. 7. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что наполняющий узел (3) содержит по меньшей мере один уплотнитель (19), расположенный в нижней части наполняющего места под наполнительным местом (4), и установлен с возможностью регулирования по высоте.
8. 8. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что захватывающее устройство (6) предназначено для подачи заполненных пакетов (2) с открытым верхом к устройству для обработки (41).
9. 9. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит опорное устройство (22), поддерживающее пакет (2) с открытым верхом снизу во время транспортировки захватывающим устройством (6).
10. 10. Ротационная упаковочная машина (1) по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что опорное устройство (6) содержит по меньшей мере один уплотнитель (24).
11. 11. Ротационная упаковочная машина (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, имеется один формировщик пакетов (26).
12. 12. Способ наполнения пакетов (2) с открытым верхом посредством непрерывно вращающейся упаковочной машины (1) по п.1, в котором пакеты (2) с открытым верхом присоединяют к загрузочным отверстиям (5) наполняющих мест (4) снизу во время вращения, отличающийся тем, что с помощью захватного узла (10, 11) захватают пакеты (2) с открытым верхом из наполняющего узла (3) во время вращения, при этом захватный узел (10, 11) поворачивают по отношению к захватному рычагу (8, 9) с тем, чтобы увеличить фазу передачи.
13. 13. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что пакет (2) с открытым верхом отсоединяют от наполняющего места (4) и удерживают в определенном положении до тех пор, пока не будет подхвачен захватывающим устройством (6).