PL161884B1

PL161884B1 - Urzadzenie do automatycznego wytwarzania, napelniania i zamykania okreslonej ilosci opakowan o zwartej budowle PL PL PL PL

Info

Publication number: PL161884B1
Application number: PL88274900A
Authority: PL
Inventors: Redmond Sanford
Original assignee: Redmond Sanford
Priority date: 1987-09-25
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1993-08-31
Also published as: YU180288A; GR1000103B; NO884158D0; MX165734B; AR247518A1; CA1287295C; CS277429B6; AU2276788A; PL274900A1; NZ226214A; JPH01111621A; KR890004949A; CN1011034B; DD287451A5; IL87850A0; DK530588A; IE62079B1; ZA887014B; CN1032426A; YU47861B

Abstract

1. Urzadzenie do automatycznego wytwarzania. n apelniania i zamykania okreslonej ilosci opakowan o zwartej budowle posiadajace pneum atycznie napedza- ny regulowany zespól napedowy, sprzezony z nim glów- ny wal napedowy, pare sworzniowych tulejkowych lancuchów przemieszczajacych spodnia tasm e z m ate- rialu formowanego termicznie z rolki podajacej, zespól dla jednoczesnego przemieszczania górnej tasmy z ma- terialu formowanego termicznie prowadzonej kolejno w cyklach pracy wraz z przerywanym przemieszczaniem, ksztaltowaniem i wypelnianiem spodniej tasmy, zespól przemieszczania górnej tasmy transportujacy górna ta- sme do zasadniczo równoleglego i scisle przylegajacego polozenia spodniej tasmy po wypelnieniu jej zaglebien, a takze zaspól do jednoczesnego przerywanego przemie- szczania zarówno spodniej jak i górnej tasmy do szere- gu d a lsz y c h zespolów u rz a d z e n ia o raz zespól transportujacy gotowe opakowania w kierunku od urza- dzenia, znamienny tym , ze zespól napedowy przesuwu spodniej tasmy (1) sprzezony jest z para tulejkowych lancuchów (3) zawierajacych szereg pionowo ustawio- nych kolków (5) oraz tym. ze posiada obrotowy osadza- jacy beben (7) napedzany przez tulejkowe lancuchy (3) i szereg technologicznych zespolów spodniej tasm y (1) zawierajacych zespól grzewczy (2), zespól formujacy (35) posiadajacy zdolna do wycofania ksztaltujaca ma- tryce, a takze zespól dozujacy (13) posiadajacy wypel- niajacy pret (91) i ze obejmuje zdolna do wycofania zgrzewajaca matryce (21) wspólpracujaca z zespolem dociskowym (23), a ponadto takze i tym, ze posiada technologiczne zespoly górnej tasmy (15) zawierajace zespól przemieszczania szereg technologicznych zespo- lów spodniej tasmy (1) i górnej tasm y(15) obejmujacych zespól zamykania posiadajacy m atryce............................ FIG. 1 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie, do automatycznego wytwarzania, napełniania i zamykania określonej ilości opakowań o zwartej budowie. Znane są automatyczne urządzenia wieloczynnościowe typu Form-seal obejmujące równocześnie formowanie, napełnianie i zamykanie opakowań. Spośród wielu technicznych rozwiązań tego systemu, najczęściej stosowane są automaty wykonujące: zamykanie pojemników folią płaską,zamykanie pojemników folią uformowaną w kształcie wpuszczanych wieczek.

W urządzeniach tych folia pobierana jest z rolki i przechodzi przez obszar dwustronnego ogrzewania, a następnie przez stanowisko formowania. Najczęściej stosowane jest formowanie ciśnieniowe lub ciśnieniowo-próżniowe, umożliwiające uzyskanie pojemników o dowolnych kształtach, o pojemności zazwyczaj nie przekraczającej 500 em⁵. Gotowe kształtki napełniane są następnie za pomocą urządzenia dozującego, zsynchronizowanego z prędkością przesuwu folii. Świeżo napełnione pojemniki, tworzące jeszcze jedną wstęgę, są zamykane odpowiednio nadrukowaną folią płaską lub też folią uformowaną na tej samej maszynie w kształcie wieczek wpuszczanych. Znane są również urządzenia /np. Form-seal typ b2c/, w których zamykanie pojemników odbywa się sposobem kombinowanym, to znaczy po wpuszczeniu wieczek następuje przykrycie opakowań gładką folią i zgrzanie jej z krawędziami pojemnika. Wieczka wpuszczane mają tę zaletę, że wypierają powietrze z pojemnika, zabezpieczając produkt przed niepożądanymi reakcjami chemicznymi powstającymi pod wpływem tlenu.

Do pakowania produktów wyjątkowo wrażliwych na dostęp tlenu można stosować zamykanie opakowań w specjalnej komorze umożliwiającej zastąpienie powietrza gazem obojętnym. Zamknięte opakowania przesuwają się następnie na stanowisko odcinania, gdzie są oddzielane od siebie i odprowadzane z urządzenia przez kanał lub przenośnikiem pasowym.

System Form-seal ma wiele zalet, przy czym najważniejszą z nich jest to, że formowanie, napełnianie i zamykanie pojemnika odbywa się w jednej operacji ciągłej. Dlatego automaty typu Form-seal powinny być instalowane w przetwórniach tak, aby opakowanie stanowiło integralną część procesu produkcyjnego.

Przy wyeliminowaniu stanowisk do napełniania i zgrzewania, urządzenia typu Form-seal mogą być używane do automatycznego termoformowania pustych opakowań w kształcie pojemników, tacek lub innego rodzaju wyprasek. Ponadto mogą być one wykorzystane do pakowania produktów w opakowania pęcherzowe /blister-pack/.

W znanych urządzeniach tego typu dolna taśma z tworzywa termoplastycznego jest ustalana /najczęściej ruchem skokowym/ na stanowisku nagrzewania, gdzie jest w określonym stanie plastycznym formowana, a następnie stabilizowana. Nagrzana taśma z tworzywa sztucznego jest wciągana przez podciśninie lub wytłaczana sprężonym powietrzem na lub do jednej albo kilku matryc, gdzie przybiera żądany kształt pojemnika.

Podczas formowania taśma jest zwykle zaciśnięta w sposób ciągły wokół obrzeża każdej z matryc. Po wytworzeniu żądanej wnęki w taśmie, matryca wycofuje się co umożliwia przesunięcie taśmy do stanowiska napełniania gdzie do każdej wnęki wprowadzana jest określona ilość produktu.

Jednocześnie z formowania i napełnianej dolnej i górnej taśmy, znajdująca się z reguły w górnym położeniu taśma jest w stanie zadrukowanym najczęściej wzorem ciągłym nie wymagającym indeksowania albo jest ona pokryta wzorem, który musi być ściśle indeksowany w stosunku do zagłębień taśmy dolnej. Położenie pojemnika ma zapewnione, że na każdą ukształtowaną wnękę w pierwszej taśmie przypada jeden pełny wzór umieszczony na taśmie górnej.

Górna taśma jest doprowadzana przez różne rolki do biegnącej równolegle dolnej taśmy wcześniej ukształtowanej i napełnionej po czym wraz z nią jets ustalana na stanowisku zgrzewania. Zgrzewająca matryca zaciska i szczelnie łączy dolną ukształtowaną i wypełnioną taśmę z górną taśmą, po czym wycofuje się przez co umożliwia przesunięcie szczelnych opakowań do stanowiska końcowego gdzie poszczególne opakowania zostają rozdzielone i dostarczone na stanowisko pakowania lub ładowania.

Znane urządzenia do formowania napełniania i uszczelniania opakowań są wielkie, nieporęczne i wyjątkowo kosztowne. I tak na przykład, szeroko stosowana maszyna do wytwa4 rzania z tworzywa sztucznego kubków, dla masła, margaryny itp. posiada długość około 7,5 m i wysoki koszt zakupu, a wydajność na minutę jedynie 500 kubków 5 gramowych.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego i ulepszonego urządzenia do automatycznego wytwarzania napełnionych i szczelnie zamkniętych pojemników, przy zachowaniu jego bardziej zwartej budowy i zwiększonej wydajności, względem znanych urządzeń tego typu, oraz tańszym ich wytwarzaniu.

Istotą urządzenia do automatycznego wytwarzania, napełniania i zamykania określonej ilości opakowań o zwartej budowie posiadającego pneumatycznie napędzany regulowany zespół napędowy, sprzężony z nim główny wał napędowy, parę sworzniowych tulejkowych łańcuchów przemieszczających spodnią taśmę z materiał formowanego termicznie z rolki podającej, zespół dla jednoczesnego przemieszczania górnej taśmy z materiału formowanego termicznie prowadzonej kolejno w cyklach pracy wraz z przerywanym przemieszczaniem, kształtowaniem i wypełnianiem spodniej taśmy, zespół przemieszczania górnej taśmy transportujący górną taśmę do zasadniczo równoległego i ściśle przylegającego położenia spodniej taśmy po wypełnieniu jej zagłębień, a także zespół dojednoczesnego przerywanego przemieszczania zarówno spodniej jak i górnej taśmy do szeregu dalszych zespołów urządzenia oraz zespół transportujący gotowe opakowania w kierunku do urządzenia jest to, że zespół napędowy przesuwu spodniej taśmy sprzężony jest z parą tulejkowych łańcuchów zawierających szereg pionowo ustawionych kołków oraz że posiada obrotowy osadzający bęben napędzany przez tulejkowe łańcuchy i szereg technologicznych zespołów spodniej taśmy zawierających zespół grzewczy, zespół formujący, posiadający zdolną do wycofania kształtującą matrycę, a także zespół dozujący posiadający wypełniający pręt. Urządzenie posiada także zdolną do wycofania zgrzewającą matrycę współpracującą z zespołem dociskowym, a ponadto także technologiczne zespoły górnej taśmy zawierające zespół przemieszczania szereg technologicznych zespołów spodniej taśmy i górnej taśmy obejmujących zespół zamykania posiadający matrycę i zespół dociskowy, zespół wykrawania posiadający szereg wykarawających matryc, zespół cięcia wzdłużnego zawierający nóż oraz zespół cięcia poprzecznego zawierający tnące ostrza, a także rolkę odbierającą. Zespół formujący zawiera układ podciśnienia sprzężony z wklęsłą kształtującą matrycą spodniej taśmy i układ ciśnienia współpracujący przy wciskaniu taśmy w tę matrycę.

Technologiczne zespoły górnej taśmy zawierają zespół nacinający posiadający szereg ostrzy niezależnie zamontowanych na nastawnym członie, a zespół przemieszczania górnej taśmy zawiera różnicowe napędowe rolki i stałe napędowe rolki a także zespół formujący spiętrzenie naprężeń obejmujący grzejnik, tłocznik i wklęsłą matrycę oraz urządzenie wybierające w postaci komórki fotoelektrycznej połączonej z różnicowym napędem rolek.

Wypełniający pręt zespołu dozującego posiada szereg wylotowych otworów usytuowanych zgodnie z rozmieszczeniem zagłębień uformowanych w spodniej taśmie. Każdy otwór połączony jest z komorą cylindra zawierającą membranę i posiada odcinający zawór oraz wejściowy otwór połączony z każdą komorą cylindrów, a ponadto układ podający produkt pod ciśnieniem do każdej z tych komór i współpracujący z zaworem oraz zespół tłoków sprzężonych z membranami.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono schematycznie w widoku z boku konstrukcję urządzenia do automatycznego wytwarzania, napełniania i zamykania opakowań o zwartej budowie, fig. 2 - jest fragmentarycznym powiększonym widokiem z boku zespołu formującego urządzenia, fig. 3jest widokiem z góry wzdłuż linii 3-3 z fig. 1, ilustrującym kołkowy napęd łańcuchowy, matryce kształtujące oraz konfigurację wypełnionych zagłębień taśmy spodniej urządzenia, fig. 4 - jest końcowym rzutem pionowym, częściowo w przekroju, wzdłuż linii 4-4 z fig. 1 pokazującym matryce kształtujące dolnej taśmy fig. 5 - jest powiększonym widokiem w bocznym rzucie pionowym częściowo w przekroju, zespołu dozująco- napełniającego spodniej taśmy, fig. 6 jest rzutem poziomym, częściowo w przekroju, poprowadzonym wzdłuż linii 6-6 z fig. 5 zespołu dozująco-napełniającego, fig. 7-jest przekrojem poprzecznym zespołu dozująco-napełniającego, wprowadzonym wzdłuż linii 7-7 z fig. 5; fig. 8 - przedstawia w widoku z boku zespół podający górnej taśmy z zespołem noży nacinających, fig. 9 - ilustruje w powiększeniu i w przekroju z fig. 8 zespół nacinający część grubości górnej taśmy, fig. 10 - jest powiększonym rzutem pionowym zespołu podającego górnej taśmy z dwiema rolkami przeciągającymi górną taśmę przez zespół grzewczy i formowania do zespołu wycinającego pojedyncze napełnione gotowe opakowania, fig. 11 - jest powiększonym fragmentarycznym widokiem poprowadzonym wzdłuż linii 11-11 z fig. 10, przedstawiającym matryce kształtujące dla czynnika wywołującego spiętrzenie naprężeń, fig. 12 - jest powiększonym fragmentarycznym widokiem taśmy górnej z otworami, fig. 13 - jest powiększonym fragmentarycznym widokiem, w rzucie pionowym, zespołu przecinającego i pochylenia dla odprowadzenia gotowych wyrobów, fig. 14 - fragment figury 13 wzdłuż linii 14 - 14, fig. 15 - jest rzutem pionowym wzdłuż linii 15-15 dla zespołu z fig. 13, fig. 16 - przedstawia w widoku perspektywicznym z góry gotowe opakowania, a fig. 17 - jest innym przykładem gotowego opakowania.

Na fig. 1- 16 przedstawiony jest przykład wykonania urządzenia do równoczesnego formowania, napełniania i zamykania czterech zamykanych opakowań, dla konfiguracji opakowań napełnianych z dozownika, znanego z opisów patentowych USA nr 4 493 574 i 4 611 715, których rozwiązania są tu wykorzystane do porównań.

Urządzenie według wynalazku jest przystosowane i zaprojektowane do konkretnego stosowania w produkcji uprzednio opatentowanych rozwiązań opakowań napełnianych dozownikiem, jednak rozwiązanie według wynalazku nie ogranicza się tylko do tego zastosowania.

Rozwiązanie według wynalazku nie ogranicza się do równoczesnego wytwarzania czterech opakowań, lecz może być szybko przystosowane do równoczesnego wytwarzania większej lub mniejszej liczby opakowań zależnie od potrzeb. Chociaż zastosowanie niniejszego wynalazku nie jest ograniczone do wytwarzania opakowań o konkretnych wymiarach, to jest jednak przydatne do produkcji stosunkowo małych opakowań o gramaturze produktu od kilku gramów do ok. 124 gramów.

Spodnia termicznie, formowalna taśma 1 z tworzywa sztucznego, jest podawana ruchem przerywanym do zespołu grzewczego 2, w którym jest doprowadzana do temperatury formowania, skąd jest podawana do zespołu formującego wyposażonego w jedną lub większą ilość wklęsłych matryc formujących.

Spodnia taśma 1 jest przesuwana do różnych zespołów przez parę tulejkowych łańcuchów 3, wyposażonych w umocowane na nich zespoły ostrych kołków rozmieszczonych na całej ich długości. Spodnia taśma 1 jest osadzona na kołki 5 wzdłuż obu krawędzi taśmy 1 przez osadzający bęben 7. Możliwe są do zastosowania inne alternatywne sposoby chwytania spodniej taśmy, takie jak klipsy dociskowe mocowane na łańcuchu, które jednak nie odznaczają się żadnymi zaletami w porównaniu z prostymi kołkami, i są przy tym dość kosztowne.

W zespole formującym zapewnia się albo podciśnienie, przez bardzo małe otwory kanałowe wklęsłej matrycy 9, co powoduje wyciągnięcie doprowadzonej do stanu plastycznego taśmy 1 z tworzywa sztucznego we wgłębieniu matrycy, albo też sprężone powietrze doprowadzone ponad taśmę zapewnia wciśnięcie jej do wgłębienia matrycy.

Alternatywnie może być także zastosowanie łączne doprowadzanie podciśninia i sprężonego powietrza.

Podczas formowania taśma 1 jest zwykle dociskana w sposób ciągły do obrzeża każdej wklęsłej matrycy 9. Matryca 9 jest utrzymywana w niskiej temperaturze za pośrednictwem czynnika chłodzącego, którym może być albo powietrze albo ciecz chłodząca. Mechanizm dociskający 11 również dopuszcza wprowadzanie do tworzywa w stanie plastycznym wstępnie ukształtowaną wkładkę 4 do kontrolowania grubości taśmy po jej uformowaniu różnymi sposobami. Przykładowo taka wkładka może być podgrzana lub ochłodzona i może być wykonana z różnych materiałów, od aluminium do teflonu, dla uzyskania szerokiego zakresu rezultatów.

Matryce 9 i mechanizmy dociskowe 11 są w montowane w sposób umożliwiający ich wycofanie. Po uformowaniu wgłębień o kształcie kubków, w spodniej taśmie 1, matryca 9 wycofywana jest do dołu, natomiast mechanizmy dociskowe 11 podnoszą się, co pozwala przesunąć uformowaną taśmę do zespołu dozującego, w którym mechanizm napełniający 13 dostarcza wstępnie określoną ilość dozowanego produktu do każdego wgłębienia 39 o kształcie kubka.

Równocześnie z formowaniem i napełnianiem dolnej taśmy 1, na opakowaniu jest umieszczona górna taśma 15, która jest zwykle zadrukowana wzorem ciągłym nie wymagającym dopasowania lub wzorem, który musi być dokładnie dopasowany do wgłębienia w dolnej taśmie 1, odpowiadając indywidualnie każdemu wytwarzanemu opakowaniu.

Górna taśma 15, za pomocą różnicowego napędu rolki 12 i stałego napędu rolki 19 jest przemieszczana do położenia równoległego bliskiego położeniu nowo uformowanej i wypełnionej taśmy 1. Następnie jest ona równocześnie podawana z dolną taśmą 1 do zespołu zamykającego przy zachowaniu zgodności nadruku, w tym przypadku, w którym jest to konieczne. Zespół zamykający za pomocą zgrzewających matryc 21 i zespołu dociskowego 23 zamka uformowane i napełnione produktami zagłębienia spodniej taśmy 1, górną taśmą 15.

Dla oddzielenia poszczególnych opakowań wykorzystuje się wzdłużny zespół tnący z ostrzami 25 z węglików wolframu, które odcinają przemieszczane opakowania od łańcucha 3 i jego kołków, jak również wzdłużnym cięciem odcinają opakowania graniczące między sobą. Poza łańcuchem 3 montowany jest ponadto zespół napędowy 27 górnych i dolnych rolek napędowych służących do przemieszczania taśmy przez tnące ostrza 25. Następnie opakowania są podawane do końcowego zespołu wycinającego, w którym są rozrywane poprzecznie przy udziale ostrza nożowego 29.

W celu uzyskania zaokrąglonych lub skośnych narożników opakowań po operacjach rozdzielanie wzdłużnego i poprzecznego, na drodze przemieszczania jest umieszczany wykrawający zespół tłocznika 31, który korzystnie usytuowany jest w miejscu przed wykonaniem pierwszej operacji cięcia, ale po spojeniu górnej taśmy 15 ze spodnią taśmą 1. Z kolei jeżeli pożądane jest podcięcie tylko dolnej taśmy 1, wykrawająca matryce 29 może być usytuowana we wcześniejszym zespole, albo przed albo po formowaniu, ale w miejscu poprzedzającym zespół napełniający.

Konstrukcja urządzenia według niniejszego opisu ma długość około 152 cm, gdy porównać z urządzeniem ze stanu techniki o długości około 7,62 m i posiada nieco wyższą wydajność i równocześnie o połowę niższy koszt wytwarzania.

Nieoczekiwanie zwarta budowa i efektywne działanie urządzenia według wynalazku, eliminuje niedogodności znanych urządzeń wynikających z podstawowego prawa fizyki określonego wzorem mV²/masa razy prędkość do kwadratu/.

Wspomniane wcześniej urządzenie wytwarza 30 zagłębień w jednym cyklu w konfiguracji 5x6, podczas gdy rozważane urządzenie wytwarza w jednym cyklu 10x2 lub 20 zagłębień. Istotę częstotliwości cyklu stanowi czynnik V² /prędkość do kwadratu/. Przebieg w konfiguracji 10x2 przy 30 do 40 cyklach na minutę, dla przesunięcia 6,35 cm na cykljest znacznie łatwiejsza niż przesuwanie o 19,05 cm na cykl.

/19,05 cm/2 = 362,9 /6,35 cm/2 = 40,3

Staje się jasne, że siły przyspieszenia/ opóźnienia dla wskaźnika o przesunięciu 19,05 cm są 9-krotnie większe niż dla wskaźnika w przesunięciu 6,35 cm. Na obniżenie efektywności działania wpływa znacznie większy pobór mocy, znacznie cięższa konstrukcja i znacznie większe siły rozrywające. Jeżeli część czasu ruchu cyklicznego stanowi 33% całego cyklu, wówczas 1/3 x 9 = 3

Zatem mechaniczna efektywność jedynie tej fazy w całym urządzeniu wynosi 3:1. Jeżeli 20 zagłębień zostaje wytworzonych z trzykrotnie większą efektywnością niż 30 wytworzonych zagłębień, to w efekcie w całym urządzeniu wytwarzanych jest 60 zagłębień, zaś w tym samym czasie, w dużym urządzeniu wytwarzanych jest 30 zagłębień, wraz z towarzyszącymi oszczędnościami. Dodając do tego inne podobne oszczędności w całym urządzeniu można zauważyć,że istotne zredukowanie wymiarów i kosztów może być uzyskane co najmniej w 50%.

W korzystnym przykładzie wykonania urządzenia grubość spodniej formowanej taśmy 1 leży zwykle w zakresie od 0,1 do 0,2 mm, i zależy od wymaganych wymiarów opakowania, głębokości, pożądanych własności przegród itp.

Spośród materiałów, z których może być ta taśma wykonana, należy wymienić prosty polistyren, polipropylen, polichlorek winylu lub poliester, a także wielowarstwowe materiały otrzymane w drodze prasowania wypływowego.

Taśma 1 owijana jest wokół bębna 7 a w trakcie przesuwania się zespołu podającego spodnia taśma 1 osadzana jest wzdłuż obu krawędzi taśmy na dwa przesuwające się łańcuchy 3. Łańcuchy 3 te są przesuwane do przodu i mają precyzyjnie określone przyrosty przemieszczania kontrolowane przez napęd przesuwu i przedstawiony jednoznaczny system ustalania łańcucha. Spodnia taśma 1 najpierw jest przesuwana pod zespołem grzewczym 2 dla doprowadzenia jej do stanu formowania. Następnie taśma ta jest przesuwana do przodu do zespołu formowania 35, gdzie jest dociskana, a jeżeli jest to konieczne lub pożądane, jest ona wciskana za pomocą sprężonego powietrza lub podciśnienia lub obu tych czynników podawanych jednocześnie na ogrzaną powierzchnię taśmy 1 dla dociśnięcia jej do ochłodzonej wklęsłej matrycy 9 dla uzyskania pożądanego kształtu. Uformowana taśma jest następnie przemieszczana do zespołu dozująco napełniającego, gdzie do uformowanych zagłębień 39 wprowadzane są produkty płynne.

Co najlepiej widać na fig. 9-10, podczas gdy spodnia taśma 1 jest formowana i napełniania, górna taśma 15 jest ciągnięta za pomocą pary naciągających rolek 27 i jest przemieszczana za pomocą tego samego zespołu napędzającego, który ciągnie dolną taśmę 1. Górna taśma 15 jest wyciągana ze zwoju nawiniętego na rolkę 43 po czym przechodzi przez twardą rolkę 51 umieszczoną naprzeciwko rolki 43, w którym to miejscu znajduje się szereg bardzo twardych i ostrych ostrzy 47 zmontowanych niezależnie na nastawnym członie 49 ze śrubą mikrometryczną. Ostrza 47 mają za zadanie nacinać wzmocnioną górną taśmę 15 z tworzywa sztucznego dla utworzenia linii uskoku 55.

Wspomniana wyżej para naciągających rolek 27 jest połączona z napędem głównym za pośrednictwem różnicowego zespołu napędowego 12, który może zwalniać lub przyspieszać szybkość przesuwu górnej taśmy 15 /nadrukowanej/ w odpowiedzi na sygnał z komórki fotoelektrycznej 52, odczytującej nadrukowaną plamkę na górnej taśmie 15 wskazującej czy zachowana jest zgodność usytuowania druku. Górne napędowe rolki są usytuowane w taki sposób, że górną taśmę 15 z walca 43 przeciąga się przez ostrze 47, a następnie wprowadza się taśmę pionowo w dół na drugi układ napędowych rolek 41, korzystnie usytuowany poniżej, w odległości około 30,5 cm.

W szczelinie pomiędzy dwoma układami napędowych rolek umieszczony jest promiennikowy grzejnik 59 jak również szereg poziomych grzejników 61 w kształcie rombu. Środek każdego grzejnika rombowego pozostaje w linii z liniami uskoków, za którą o jedną działkę poniżej znajduje się poziomy rząd tłoczników 63 i matryc 65 o kształcie ostrosłupów. Gdy taśma 15 jest przesuwana za pomocą dwu zespołów napędowych rolek, grzejniki 61 o wstępnie ustalonej odpowiedniej temperaturze są dociskane do górnej taśmy 15, powodując powstanie na niej ciągu poziomo rozmieszczonych obszarów o kształcie romboidalnym. Przy kolejnym przesunięciu tłoczniki 63 dociskają te formowane obszary romboidalne do wklęsłych matryc 65 tworząc poziomą linię wypukłości 67 o kształcie romboidalnym, z przechodzącą przez ich środek linią uskoku 55. Dolny układ napędowych rolek 27 posiada obszary wgłębień rozmieszczone w taki sposób, że wystające wypukłości 67 o kształcie romboidalnym mogą mijać je bez uszkodzeń. Podczas przechodzenia górnej taśmy 15 przez dolny układ napędowych rolek 27 jest ona przemieszczana wokół dolnej rolki 19 i przebiega poziomo ponad dolną taśmą 1, przy czym jej romboidalne wypukłości 67 są usytuowane zgodnie z zagłębieniami 39 taśmy dolnej.

Obie taśmy są następnie wprowadzane do zespołu zamykającego zawierającego zgrzewającą matrycę poruszającą się pionowo w celu ściśnięcia dolnej taśmy 1 od górnej taśmy 15. W chwili, gdy podnosi się matryca 69, zamykająca dolną taśmę 1, opada górna dociskowa nakładka 71 i obie taśmy zostają ściśnięte, podgrzane i spojone pomiędzy matrycą 69 i nakładką 71, po czym matryca 69 cofa się dla umożliwienia obecnie uformowanemu, napełnionemu i zamkniętemu opakowamiu, przesunięcia do zespołu wycinającego.

W zespole wycinającym, wykonany z twardej stali zespół przebijaków 73 oraz matryc 75 , korzystnie wycina w taśmie otwory 77 w kształcie gwiazdy, umieszczone w narożnikach poszczególnych opakowań obcinając narożniki opakowań, w taki sposób, że staja się one zaokrąglone. Wycięty materiał o kształcie gwiazdy jest usuwany przy zastosowaniu podciśnienia.

W kolejnym zespole /fig. 13 i 15/ zespół twardych i ostrych ostrzy 79 najkorzystniej wykonanych z węglika wolframu rozdziela pojedyńczo opakowania na długie paski, a para górnych i dolnych pomocniczych rolek 31 wspomaga łańcuch 3 z kołkami, w przemieszczaniu pasków opakowań przez ostrza 79.

W końcowym przesunięciu poprzeczny pręt zawierający szereg twardych i ostrych ostrzy 83 /z węglika wolframu/, przecina paski opakowań wytwarzając ciąg poszczególnych, gotowych zamkniętych opakowań. Na każdym łańcuchu 3 z kołkami pozostaje cienki pasek tworzywa sztucznego, który jest nawijany na szpule napędzane silnikiem powietrznym unieruchamianym wówczas, gdy łańcuchy 3 kołowe są w spoczynku lub są przeciągane przez rolki i cięte na kawałki.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się szeregiem innych cech nadających mu wyjątkową elastyczność, małe wymiary i efekty ekonomiczne, ale narzucają też konieczność precyzyjnej konstrukcji.

Urządzenie jest sterowane przez dostępne w handlu programowane sterowniki, stanowiące w efekcie małe komputery, przykładowo wytwarzane przez firmę Allen-Bradley. Jest to zasadniczo urządzenie pneumatyczne, tak aby ogromna różnorodność ruchów i czynności mogła być dokonana z wykorzystywaniem regulowanych zaworów powietrznych, ciśnienia powietrza itp. uruchamianych przez programowalnie urządzenie sterujące. Alternatywny sposób uzyskania precyzyjnych nacięć /linii uskoku/ przebiegających ponad koncentratorem naprężeń i eliminującym ostre, twarde ostrza, z których każde jest montowane na urządzeniu regulowanym śrubą mikrometryczną polega na zastosowaniu ostrza podgrzewanego w sposób kontrolowany w miejscu gdzie następuje przecięcie koncentratora naprężeń. Ta metoda nacinania linii uskoku była poprzednio stosowana w innych urządzeniach i nie jest sama w sobie objęta zakresem ochrony.

Zgodnie z omawianym przykładem wykonania urządzenia zespół napełniający napełnia membrany 85, które z kolei są naciskane przez tłoki 87 luźno pasowane w cylindrach 89 przymocowanych do pręta napędzanego w górę i w dół przez dok powietrzny ściskający membrany 85. Membrany 85 są umocowane lub dociskane do wypełniającego pręta 91 na którym umocowane są cylindry powietrzne, pojednym dla każdej membrany. Wypełniający pręt 91 ma nawiercone na swojej całej szerokości stosunkowo duże otwory. Przykładowo dla paczkowania sosów średnica wynosi około 2,54 cm. Jeden z otworów jest wejściowym otworem 95 podawania produktu pod ciśnieniem. Gdy membrany są całkowicie wypełnione produktem, programowany komputer zamyka zawór i odcina dalsze działanie ciśnienia. Obracający się wałek 99 zaworu przy przejściu przez inny otwór 101 jest następnie obracany o około 30 stopni powodując ustawienie w linii poprzecznie przywierconych otworów wyposażonych w wylotowe dysze 103 i otworów przywierconych w pręcie 91. Znajdujące się nad nimi tłoki 87 opadają i naciskają na wypełnione membrany 85 wyciskając produkt przez wylotowe dysze 103 do zagłębień 39 uformowanych w spodniej taśmie. Następujące po tym wycofanie tłoka 87 wywołuje w dyszach 103 ssanie przeciwdziałające kapaniu. Wałek 99 zaworu przesuwający w poprzek wypełniający pręt 91 jest odpowiednio uszczelniony na obu końcach za pomocą pierścieni uszczelniających typu O-ring lub im podobnych dla przeciwdziałania wyciekania produktu.

Cały zespół napełniający jest zmontowany w taki sposób, aby mógł on być przepłukiwany w miejscu pracy.

Urządzenie według wynalazku w szerszym aspekcie nie jest ograniczone do przedstawionych i opisanych tutaj szczególnych rozwiązań, dlatego też mogą być wykonane odstępstwa od tych rozwiązań mieszczące się w zakresie ochrony.

Na przykład górny układ formujący, który tworzy wystający człon koncentratora naprężeń w górnej taśmie może być przystosowany do utworzenia dowolnego występu o odpowiednim kształcie, takiego jak przykładowo opisany jest w opisach patentowych USA nr 4 493 574 i 4 611 715. Jako alternatywę dla opisanego zintegrowanego napełniacza dla produktów płynnych można przewidzieć otwarte stanowisko dla napełniaczy znajdujących się w handlu, które mogą wprowadzać do zagłębień uformowanych w kształcie kubka w dolnej taśmie takie wyroby jak nakrętki, śruby lub inne stałe przedmioty w szerokim wyborze, poczynając od wyrobów kandyzowanych do części maszyn i pigułek.

Wreszcie powinno być zrozumiałe, że przedstawiona konstrukcja urządzenia może być łatwo modyfikowana dla realizacji bardziej konwencjonalnych opakowań kubkowych pokazanych na fig. 17.

i—ΗΠη—— •φ ·ΙΓΠ

-ł-W

FIG.I5

FIG.I2

FIG.IO

55^			.-⁴⁷
7-	— -	m₅
		1 tS/ju
1 L		1

FIG 9

FIG 7

azz

FIG. 3

FIG. 17

FIG 16

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do automatycznego wytwarzania, napełniania i zamykania określonej ilości opakowań o zwartej budowie posiadające pneumatycznie napędzany regulowany zespół napędowy, sprzężony z nim główny wał napędowy, parę sworzniowych tulejkowych łańcuchów przemieszczających spodnią taśmę z materiału formowanego termicznie z rolki podającej, zespół dla jednoczesnego przemieszczania górnej taśmy z materiału formowanego termicznie prowadzonej kolejno w cyklach pracy wraz z przerywanym przemieszczaniem, kształtowaniem i wypełnianiem spodniej taśmy, zespół przemieszczania górnej taśmy transportujący górną taśmę do zasadniczo równoległego i ściśle przylegającego położenia spodniej taśmy po wypełnieniu jej zagłębień, a także zaspół do jednoczesnego przerywanego przemieszczania zarówno spodniej jak i gómej taśmy do szeregu dalszych zespołów urządzenia oraz zespół transportujący gotowe opakowania w kierunku od urządzenia, znamienny tym, że zespół napędowy przesuwu spodniej taśmy (1) sprzężony jest z parą tulejkowych łańcuchów (3) zawierających szereg pionowo ustawionych kołków (5) oraz tym, że posiada obrotowy osadzający bęben (7) napędzany przez tulejkowe łańcuchy (3) i szereg technologicznych zespołów spodniej taśmy (1) zawierających zespół grzewczy (2), zespół formujący (35) posiadający zdolną do wycofania kształtującą matrycę, a także zespół dozujący (13) posiadający wypełniający pręt (91) i że obejmuje zdolną do wycofania zgrzewającą matrycę (21) współpracującą z zespołem dociskowym (23), a ponadto także i tym, że posiada technologiczne zespoły gómej taśmy (15) zawierające zespół przemieszczania szereg technologicznych zespołów spodniej taśmy (1) i gómej taśmy (15) obejmujących zespół zamykania posiadający matrycę (21) i zespół dociskowy (23), zespół wykrawający (31) posiadający szereg wykrawających matryc (73,75) zespół cięcia wzdłużnego zawierający nóż (71) oraz zespół cięcia poprzecznego zawierający tnące ostrza (83), a także rolkę odbierającą.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół formujący (35) zawiera układ podciśnienia sprzężony z wklęsłą kształtującą matrycą (9) spodniej taśmy (1) i układ ciśnienia współpracujący przy wciskaniu taśmy (1) w tę matrycę.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że technologiczne zespoły gómej taśmy (15) zawierają zespół nacinający posiadający szereg ostrzy (47) niezależnie zamontowanych na nastawnym członie (49) oraz, że zespół przemieszczania gómej taśmy (15) zawiera różnicowe napędowe rolki (12) i stałe napędowe rolki (19), a takżę zespół formujący spiętrzenie naprężeń obejmujący grzejnik (61), tłocznik (63) i wklęsłą matiycę (65) oraz urządzenie wybierające w postaci komórki fotoelektrycznej (52) połączonej z różnicowanym napędem rolek (12).
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wypełniający pręt (91) zespołu dozującego (13) posiada szereg wylotowych otworów (103) usytuowanych zgodnie z rozmieszczeniem zagłębień (39) uformowanych w spodniej taśmie (1), przy czym każdy otwór (103) połączony jest z komorą cylindra (89) zawierającą membranę (85) i posiada odcinający zawór oraz wejściowy otwór (95) połączony z każdą komorą cylindrów, a ponadto układ podający produkt pod ciśnieniem do każdej z tych komór i współpracujący z tym zaworem oraz zespół tłoków (87) sprzężonych z membranami (85).