PL219050B1 - Sposób wytwarzania opakowań zabezpieczających - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania opakowań zabezpieczających.

Opakowania zabezpieczające są szczególnie przydatne do pakowania i zabezpieczania części, elementów, produktów podatnych na uszkodzenia mechaniczne, materiałów kruchych oraz powodujących utratę jakości powierzchni lakierowanych.

Jednym ze znanych materiałów zabezpieczających jest folia bąbelkowa. Folia bąbelkowa stanowi obecnie jedno z najskuteczniejszych zabezpieczeń dla produktów delikatnych przeznaczonych do transportu lub magazynowania. Folia bąbelkowa, wewnątrz której zapakowany jest produkt stanowi jednak zwykle wewnętrzną warstwę opakowania, która do odpowiedniego zabezpieczenia produktu do transportu wymaga zastosowania jeszcze warstwy zewnętrznej. Produkty owinięte folią bąbelkową umieszcza się zwykle w opakowaniach kartonowych, stanowiących finalne opakowanie transportowe.

Znane są opakowania w postaci pudeł tekturowych posiadających wewnętrzną warstwę ochronną wykonaną z folii bąbelkowej przyczepionej do jednej ścianki pudła. Przykładowo, z amerykańskiego opisu patentowego nr US6676011 znane jest pudełko odporne na uderzenia i wstrząsy. Pudełko zawiera wewnątrz ochronną torbę wykonaną z folii bąbelkowej i przyłączoną do wewnętrznej powierzchni jednej ze ścianek pudełka. Torba zawiera otwór do umieszczenia wewnątrz niej pakowanego przedmiotu. Pudełko wyposażone jest dodatkowo w taśmy zaciskowe zamykające zapełnioną torbę.

Znane jest także z opisu patentowego nr GB2283008 izolacyjne pudełko papierowe, składające się z części głównej i części usztywniającej, pomiędzy którymi umieszczona jest warstwa izolacyjna w postaci pianki wykonanej z żywicy syntetycznej, mająca zabezpieczyć znajdujący się wewnątrz pudła produkt przed różnego rodzaju uszkodzeniami.

Dobrze znanym i często stosowanym typem opakowań zabezpieczających są także koperty bąbelkowe. Koperta tego typu znana jest przykładowo z amerykańskiego opisu patentowego nr US20060113360 A1. Koperta ta wykonana jest z dwóch paneli: przedniego i tylnego, połączonych ze sobą przy dolnej i bocznych krawędziach, przy czym panele te mają zewnętrzną i wewnętrzną warstwą amortyzującą wykonaną z folii bąbelkowej. Opakowania takie nie nadają się jednak do wszystkich typów produktów, szczególnie produktów o dużych rozmiarach.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego, alternatywnego do znanych, sposobu wytwarzania opakowań zabezpieczających, który umożliwi wytworzenie opakowania prostego w użyciu i zapewniającego skuteczną ochronę pakowanych produktów.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania opakowań zabezpieczających, w którym do powierzchni tektury przykleja się folię bąbelkową, charakteryzujący się tym, że z taśmy folii bąbelkowej odcina się arkusz o wymiarach odpowiadających prostokątnej formatce tekturowej, po czym w zespole klejącym na całą powierzchnię prostokątnej formatki tekturowej nanosi się substancję klejącą, a następnie na formatkę nakłada się arkusz folii bąbelkowej i dociska się go do formatki i suszy się, po czym wycina się pożądany wykrój opakowania na wykrojniku wyposażonym w noże tnące i wykonuje się linie bigowania za pomocą par noży bigujących, przy czym noże bigujące w każdej parze ustawione są równolegle do siebie w odległości (D) większej niż odległość (d1) pomiędzy sąsiednimi bąbelkami folii bąbelkowej i mniejszej niż średnica (d2) pojedynczego bąbelka.

Korzystnie, w wybranych obszarach stosuje się szereg więcej niż dwóch noży bigujących, które ustawione są równolegle do siebie w odległości (D) większej niż odległość (d1) w rzędzie pomiędzy sąsiednimi bąbelkami folii bąbelkowej i mniejszej niż średnica (d2) pojedynczego bąbelka.

Zaletą wynalazku jest całkowita automatyzacja procesu produkcyjnego pozwalająca na produkcję opakowań zabezpieczających w cyklu ciągłym. Istotnym elementem tego rozwiązania jest przemieszczanie foli bąbelkowej przy pomocy pierwszej taśmy a formatki tektury za pomocą drugiej taśmy, nad którą umieszczony jest zespól klejący, w którym za pomocą sterownika synchronizowane jest przemieszczanie się obu taśm, a za pomocą czujnika wykrywana jest obecność odciętego kawałka folii bąbelkowej o wielkości analogicznej do formatki tektury. Te same wymiary foli i formatki umożliwiają przyklejenie folii do całej powierzchni formatki tekturowej, co uniemożliwia odrywanie folii od krawędzi. Opakowanie wytworzone sposobem według wynalazku jest niedrogie, dzięki zastosowaniu standardowych komponentów połączonych w nieskomplikowany sposób. Wykonana płaska tektura z folią pozwoli w dalszym procesie na rozkrój i wyznaczenie linii zagięcia dla uzyskania dowolnego kształtu opakowania zabezpieczającego przeznaczonego dla różnorodnych celów.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

PL 219 050 B1

Fig. 1 przedstawia schemat blokowy procesu technologicznego do wytwarzania opakowań zabezpieczających.

Fig. 2 przedstawia schematycznie linię technologiczną do klejenia formatek tektury falistej z folią bąbelkową.

Fig. 3 przedstawia schematycznie sposób łączenia tektury i folii.

Fig. 4 przedstawia schematycznie przykład wykroju uzyskanego z formatki z folią bąbelkową.

Na odwijaku 101 umieszcza się folię bąbelkową w postaci taśmy nawiniętej na rolkę, a na podajnik 102 podaje się prostokątne formatki tektury falistej o pożądanym formacie, od 600 x 500 mm do 1600 x 1100 mm. Średnica i szerokość zakładanej rolki folii bąbelkowej uzależniona jest od aktualnie wprowadzonych nastaw dotyczących szerokości powlekanej formatki tektury. Stosuje się formatki z tektury falistej trójwarstwowej, pięciowarstwowej lub siedmiowarstwowej.

Następnie, za pomocą odwijaka 101, taśmę folii bąbelkowej odwija się z rolki, zamocowanej na pneumatycznym wrzecionie rozprężnym, do zespołu podającego 103 taśmę, który napinając lekko taśmę umożliwia jej rozwijanie. W cyklu ustawczym odwijanie taśmy zapewnione jest przez napęd wrzeciona silnikiem elektrycznym z przekładnią, natomiast w cyklu pracy odwijanie taśmy wymuszone jest poprzez urządzenia współpracujące z odwijakiem 101. Silnik elektryczny jest synchronizowany z napędem zespołu podającego 103, co przeciwdziała niekontrolowanemu rozwijaniu się taśmy. W odwijaku 101 zamontowany jest regulator obrotów przeznaczony do regulacji prędkości obrotowej wrzeciona rozprężnego w zależności od zmieniającego się naciągu taśmy bąbelkowej pomiędzy odwijakiem a zespołem podawania folii. Regulację prędkości odwijania zapewniają natomiast rolki sterujące, umieszczone na korpusie odwijaka, na zewnętrznej średnicy po założeniu taśmy bąbelkowej.

W kolejnym kroku taśmę podaje się za pomocą zespołu podającego 103 do zespołu odcinającego 104, w którym odpowiednio napięta i rozwinięta taśma jest odcinana na arkusze. Zespół odcinający ma możliwość regulacji w płaszczyźnie poziomej i pionowej dla właściwego ustawienia noża tnącego. Działanie zespołu odcinającego 104 polega na tym, że po otrzymaniu sygnału z licznika długości taśmy i przesterowaniu rozdzielacza pneumatycznego, tłok cylindra beztłoczyskowego z przymocowanym nożem przesuwa się prostopadle do krawędzi taśmy folii bąbelkowej powodując odcięcie zakładanego odcinka folii. Po przecięciu taśmy i naciśnięciu na mikrołącznik, tłoczysko siłownika pozostaje na pozycji wyjściowej do momentu otrzymania kolejnego sygnału z licznika długości.

Zespół pomiaru drogi występujący w zespole odcinającym wyposażony jest w przetwornik obrotowo-impulsowy, przeznaczony do nadawania impulsów potrzebnych do pomiaru długości ciętych arkuszy z taśmy folii bąbelkowej i pomiaru prędkości przesuwu taśmy. Zespół zainstalowany jest na korpusie podstawy przed zespołem odcinającym. Wartości prędkości liniowej i długości cięcia taśmy folii bąbelkowej na formatki są zadawane przez operatora i wyświetlane na liczniku zamontowanym na pulpicie głównym maszyny.

Pocięte arkusze folii bąbelkowej przenosi się podajnikiem taśmowym 105 na zespół klejący 106. Jednocześnie podajnik 105 łączy odcięte na określony wymiar arkusze taśmy folii z formatkami tektury falistej. Poprawne ułożenie arkuszy taśmy folii bąbelkowej w stosunku do formatki tektury falistej ułatwia zastosowanie elektronicznego systemu uruchamiania i kontroli, który działa na całej długości przenośnika taśmowego i linii sklejania. Podajnik 105 składa się z dwóch przenośników taśmowych umożliwiających przesuwanie odciętych arkuszy folii bąbelkowej w górnej części urządzenia, w której są odcinane i podawane do znajdującej się poniżej linii podająco-klejącej. Arkusze folii bąbelkowej przylegają do powierzchni przenośników dzięki załączonym pompom próżniowym, zasysającym powietrze z powierzchni przenośnika i zapewniającym w ten sposób przyleganie także w położeniu pionowym w połączeniu z górnymi pasami transportującymi. Poprzez mechaniczną regulację zespołu podawania arkuszy folii bąbelkowej można przemieszczać go w pionie i w poziomie. Przesuw poziomy umożliwia wyosiowanie ze znajdującą się poniżej linią, natomiast ruch pionowy umożliwia wprowadzenie urządzenia w obręb pracy urządzenia do podawania formatek tekturowych (skrzyżowanie).

Jednocześnie, wraz z podawaniem arkuszy folii bąbelkowej, do zespołu klejącego 106 podaje się formatki kartonowe z podajnika 102. W skład podajnika 102 wchodzą dwa przenośniki taśmowe. Pierwszy umożliwia przesuwanie odciętych formatek kartonu ze stanowiska załadowczego na transporter podający pod wałki klejowe. Drugi umożliwia przesuwanie tektury przez walce klejące i miejsce wprowadzania uciętych arkuszy folii bąbelkowej. Formatka tektury przylega do powierzchni przenośników dzięki załączonej pompie próżniowej zasysającej powietrze z powierzchni przenośnika zapewniając w ten sposób zabieranie dolnej formatki. Ilość formatek tektury jest kontrolowana przez układ fotokomórek, który w momencie braku ich na stanowisku załadowczym powoduje zatrzymanie

PL 219 050 B1 procesu podawania arkuszy folii z taśmy bąbelkowej. Boczne ściany na stanowisku załadowczym są przeznaczone do prowadzenia pociętych formatek tektury i przymocowane są na suwakach górnych, w belce przykręconej do ramy związanej z korpusem. Na belce umieszczona jest podziałka ułatwiająca ustawienie ścian bocznych ograniczających wkładanie wielkości formatek tektury. Na wsporniku do ściany bocznej zamocowany jest silnik z przekładnią i pasek zębaty przekazujący obroty na wałki przenośników taśmowych. Parametry pracy urządzenia czyli obroty silnika oraz częstość podawania formatek można ustawiać na panelu operatorskim umieszczonym w pulpicie ustawczym.

Podane do zespołu klejącego 106 formatki i arkusze folii skleja się ze sobą substancją klejącą, korzystnie polioctanem winylu. Sposób łączenia formatki 201 z arkuszem folii 202 przedstawia Fig. 3. Zespół klejący doprowadza klej do zespołu rolek a następnie pokrywa formatki 201 tektury warstwą kleju 203 w celu przyklejenia do ich powierzchni odciętych arkuszy folii bąbelkowej 202, która przykładana jest do formatki 201 od strony bąbelków. Klej pod ciśnieniem doprowadzony jest ze zbiornika z klejem za pomocą pomp do obszaru styku wałków z formatką 201 tektury. Odcięcie zasilania określonej dyszy umożliwiają zawory kulowe. Załączenie zasilania zespołu klejącego odbywa się przez załączenie pompy oraz elektromagnesu zaworu otwarcia kleju i powoduje podanie określonej ilości kleju zaprogramowanej na panelu w strefę klejenia na wałki. Ilość kleju w obiegu powinna być ograniczona do koniecznego minimum zapewniającego prawidłowy przebieg procesu klejenia. Obsługa zespołu klejenia odbywa się przy pomocy panelu operatorskiego oraz klawiatury umieszczonej na jego przedniej ścianie pulpitu sterującego. Za ich pomocą można zwiększać lub zmniejszać ilość podawanego kleju na wałki klejowe (częstotliwość podawania). Nadmiar kleju odprowadzany jest poprzez układ rurowy do zbiornika.

Sklejone formatki tektury z folią bąbelkową transportuje się następnie za pomocą transportera taśmowego 107. W trakcie transportu gotowych sklejonych formatek wywierany jest z góry kontrolowany nacisk taśmy dociskającej powodujący prawidłowy przebieg procesu klejenia bez możliwości przemieszczenia względem siebie. Transporter jest zbudowany ze spawanej podstawy i ruchomej ramy górnej. W dolnej podstawie umieszczone są rolki napędzane przez silnik z przekładnią i opasane pasem z tworzywa sztucznego, po którym przemieszczają się sklejone formatki tektury z folią. Górna rama wyposażona jest w szereg zestawów rolek zamocowanych wahliwie i opasanych taśmą z tworzywa sztucznego. Wielkość nacisku jest realizowana przez układ pneumatyczny opuszczania i podnoszenia ramy programowany z pulpitu ustawczego. Zmienna wielkość wykonywanych formatek nie wymaga wymiany osprzętu technologicznego ani zmiany parametrów pracy. Sterowanie pracą transportera jest kontrolowane z pulpitu głównego.

W kolejnym kroku sklejone formatki tektury z taśmą foliową bąbelkową transportuje się transporterem 108 z układem suszenia w zamkniętej ogrzewanej obudowie. Celem układu suszenia jest przyspieszenie procesu klejenia przed zejściem sklejonych formatek z linii produkcyjnej na stół odkładczy 109. Transporter jest zbudowany z podstawy o konstrukcji spawanej oraz ruchomej ramy górnej. Rama jest opuszczana i podnoszona przez układ pneumatyczny i sterowana z pulpitu ustawczego. W dolnej podstawie umieszczone są rolki napędzane przez silnik z przekładnią i opasane paskami z tworzywa sztucznego, po którym przemieszczają się sklejone formatki tektury z folią. Obudowa górna wyposażona jest w układ nagrzewania z nadmuchem. Zmienna wielkość wykonywanych formatek nie wymaga wymiany osprzętu technologicznego ani zmiany parametrów pracy. Sterowanie pracą transportera z układem suszenia jest kontrolowane z pulpitu głównego tak jak przy transporterze docisku.

W ostatnim etapie gotowe sklejone formatki tektury z folią bąbelkową po wyjściu z linii odkłada się na stół odkładczy 109. Stół odkładczy 109 wyposażony jest w mechanizm unoszenia. Podnoszenie i opuszczanie stołu realizowane jest za pomocą silnika z przekładnią. Obecność określonej warstwy sklejonych formatek tektury z folią bąbelkową jest sygnalizowana czujnikami optycznymi, których sygnał spowoduje obniżenie stołu o określoną wartość w dół i pozwala na dalszy załadunek do chwili zapełnienia. Po zapełnieniu palety gotowymi formatkami, paletę spycha się po rolotoku na stanowisko rozładunku, skąd wózkiem widłowym lub paleciakiem odstawia się na miejsce odkładcze.

Z tak przygotowanych formatek wyłożonych folią bąbelkową wycina się na wykrojniku 110 pożądany kształt wykroju oraz biguje się i/lub perforuje linie gięcia.

Fig. 4 przedstawia przykład wykrawania opakowania sposobem według wynalazku, prezentując kolejno surową formatkę z folią bąbelkową 310, wykrojnik 320 oraz uzyskany wykrój 330. Wykrojnik 320 zawiera noże tnące 321, służące do całkowitego przecinania formatki oraz noże bigujące 322, 323, służące do wykonywania linii bigujących. Noże bigujące 322, 323 tym różnią się od typowych

PL 219 050 B1 noży bigujących, że dla każdej linii bigowania stosuje się parę noży 322, 323 oddalonych od siebie o odległość D większą od odległości d1 w rzędzie pomiędzy sąsiednimi bąbelkami 311 folii bąbelkowej i mniejszą od średnicy d2 pojedynczego bąbelka 311. Tak dobrane noże bigujące zapewniają, że linie bigowania, które nie są równoległe do kierunku ułożenia linii bąbelków 211 (na rysunku: bąbelki ułożone są w rzędach w liniach poziomych), będą miały szerokość co najmniej jednego bąbelka 211. W przedstawionym przykładzie wykroju 330 kolorem szarym oznaczono bąbelki 331, 332, 333, które uległy przebiciu pod wpływem noży tnących lub bigujących. Jak widać, linia pozioma bąbelków 333 ma szerokość pojedynczego bąbelka. Linie pionowe bąbelków 331, 332 mają szerokość około półtora bąbelka, gdyż zostały przebite bąbelki sąsiadujące ze sobą w pionie. Dzięki temu, każda linia bigowania ma odpowiednią szerokość i opakowanie można łatwo złożyć. W obszarach, w których bąbelki są niepożądane, przykładowo w obszarze bąbelków 334 stanowiących boczny kłapon, można stosować szereg więcej niż dwóch równoległych noży bigujących 324, które ustawione są równolegle do siebie w odległości D większej niż odległość d1 w rzędzie pomiędzy sąsiednimi bąbelkami folii bąbelkowej i mniejszej niż średnica d2 pojedynczego bąbelka. Taki szereg noży 324 służy do przebicia wszystkich bąbelków w tym obszarze, tak aby nadać mu płaską powierzchnię i ułatwić przyłożenie tego obszaru do sąsiednich obszarów, przykładowo w celu sklejenia.

Po wykonaniu na wykrojniku 110 koniecznych nacięć, bigowań i/lub perforacji, wykroje skleja się i składa, za pomocą składarko-sklejarki 111, do postaci użytkowej w kształcie pudła. Możliwy jest także inny alternatywny sposób łączenia wykroju, nie ograniczający się wyłącznie do sklejenia.

Claims (2)

1. Sposób wytwarzania opakowań zabezpieczających, w którym do powierzchni tektury przykleja się folię bąbelkową, znamienny tym, że z taśmy folii bąbelkowej odcina się arkusz o wymiarach odpowiadających prostokątnej formatce tekturowej, po czym w zespole klejącym na całą powierzchnię prostokątnej formatki tekturowej nanosi się substancję klejącą a następnie na formatkę nakłada się arkusz folii bąbelkowej z bąbelkami ułożonymi w rzędach i dociska się go do formatki i suszy się, po czym wycina się pożądany wykrój opakowania na wykrojniku wyposażonym w noże tnące i wykonuje się linie bigowania za pomocą par noży bigujących, przy czym noże bigujące w każdej parze ustawione są równolegle do siebie w odległości (D) większej niż odległość (d1) w rzędzie pomiędzy sąsiednimi bąbelkami folii bąbelkowej i mniejszej niż średnica (d2) pojedynczego bąbelka.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w wybranych obszarach stosuje się szereg więcej niż dwóch noży bigujących, które ustawione są równolegle do siebie w odległości (D) większej niż odległość (d1) w rzędzie pomiędzy sąsiednimi bąbelkami folii bąbelkowej i mniejszej niż średnica (d2) pojedynczego bąbelka.