RU2132775C1

RU2132775C1 - Article packing device

Info

Publication number: RU2132775C1
Application number: RU97117748/25A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Крюков; В.Н. Смирнов; В.Н. Рогожин
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Прибор"
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-07-10

Abstract

FIELD: welding of plastics; devices for packing articles in thermoplastic polymeric film, mainly, shrinkable film. SUBSTANCE: article packing device has roll unwinding unit with support roller, welding unit and heating table, all mounted in one housing. Welding unit includes pressure crossmember installed above resilient support and carrying shaped resistive electric heater. heating table is installed behind welding unit. Perforator pins are radially secured on support roller of unwinding unit. Horizontal mounting frame is butt-joined additionally on housing. Proposed invention provides packing of articles into various initial materials at different sequence of operations. EFFECT: provision of tight fitting of film to surface of article, enhanced quality of packing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сварке пластмасс, а более конкретно к устройствам для упаковки изделий в термопластичную полимерную пленку, преимущественно термоусадочную. The invention relates to the welding of plastics, and more particularly to devices for packaging products in a thermoplastic polymer film, mainly shrink.

Уровень техники характеризует устройство для упаковки изделий в термопластичную пленку, содержащее смонтированные в корпусе узел размотки рулона, опорный ролик подачи пленочного материала в узел сварки, включающий установленную над упругой опорой прижимную траверсу, несущую резистивный проволочный электронагреватель, и стол, установленный за узлом сварки (RU N 2092316 - 1). The prior art characterizes a device for packaging products in a thermoplastic film containing a roll unwinding unit mounted in the housing, a support roll for supplying film material to the welding unit, including a clamping beam installed above the elastic support, carrying a resistive wire heater, and a table installed behind the welding unit (RU N 2092316 - 1).

Недостатком указанного устройства является низкая производительность и технологическая ограниченность по номенклатуре изготавливаемых упаковок последовательной сваркой пленочных полотнищ с пространственной переориентацией упаковки, а также потребность в дополнительном оборудовании для последующей термоусадки материала на запакованное изделие, что создает разрыв потока и удорожает производство. The disadvantage of this device is its low productivity and technological limitations on the range of manufactured packages by sequential welding of film panels with spatial reorientation of the package, as well as the need for additional equipment for subsequent heat shrinkage of the material on the packed product, which creates a flow break and makes production more expensive.

Отмеченные недостатки устранены в выбранном в качестве ближайшего аналога предложенному устройстве для упаковки изделий в термоусадочную пленку, содержащем опору узла сварки, совмещенную с нагревательным столом термоусадки, установленным за узлом сварки, и прижимную траверсу, несущую профильный резистивный электронагреватель (US N 3587839 - 2). The noted drawbacks are eliminated in the proposed device for packaging products in heat-shrink film, selected as the closest analogue, containing the support of the welding unit, combined with the heat-shrink heating table installed behind the welding unit, and the clamping beam supporting the profile resistive electric heater (US N 3587839 - 2).

Известное устройство совмещенного действия высокопроизводительно за счет параллельно-последовательного проведения операций заварки пленочного пакета по профилю и упаковки изделия термоусадкой его материала. The known combined action device is highly efficient due to parallel-sequential welding operations of the film bag along the profile and packaging of the product by heat shrinkage of its material.

Однако, недостатком известного устройства является неудовлетворительное качество упаковки изделий в пленочные пакеты из-за неплотного прилегания полотнищ к поверхности изделия по причине наличия внутри воздушной прослойки, что может привести к нарушению целостности пакета при транспортировке и складировании, а также снижает срок хранения в упаковке продуктов питания. However, a disadvantage of the known device is the unsatisfactory quality of packaging products in film bags due to the loose fit of the panels to the surface of the product due to the presence of an air gap inside, which can lead to a violation of the integrity of the package during transportation and storage, and also reduces the shelf life of food packaging .

Кроме того, в известном устройстве не представляется возможным, в случае необходимости, вручную упаковать термоусадкой изделия в листовой пленочный материал без предварительной сварки пакетов. In addition, in the known device, it is not possible, if necessary, to manually shrink the product into a sheet of film material without prior welding of the bags.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества упаковки изделий и расширение технологических возможностей устройства. The problem to which the present invention is directed is to improve the quality of product packaging and expand the technological capabilities of the device.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве для упаковки изделий в термоусадочную пленку, содержащее смонтированные в корпусе узел размотки рулона с опорным роликом, узел сварки, включающий установленную над упругой опорой прижимную траверсу, несущую профильный резистивный проволочный электронагреватель, и установленный за узлом сварки нагревательный стол, на опорном ролике узла размотки радиально закреплены шипы перфоратора, а на корпусе дополнительно пристыкована горизонтальная монтажная рамка. The required technical result is achieved in that in the known device for packaging products in shrink film containing a roll unwinding unit with a support roller mounted in the housing, a welding unit including a clamping beam installed above the elastic support carrying a profile resistive wire heater and installed behind the welding unit a heating table, perforator spikes are radially fixed on the support roller of the unwinding unit, and a horizontal mounting frame is additionally docked on the case.

Каждый отдельно взятый существенный признак необходим, а их новая совокупность, которая носит устойчивый характер, направлена на решение поставленной задачи и достаточна для получения требуемого технического результата как эффекта суммы, не присущего признакам в разобщенности - новизны качества. Each individual essential characteristic is necessary, and their new combination, which is stable in nature, is aimed at solving the problem and is sufficient to obtain the required technical result as an effect of a sum that is not inherent in the signs of disunity - the novelty of quality.

Радиальные шипы опорного ролика автоматически прокалывают ряд сквозных отверстий-перфораций в разматываемых полотнищах пленки, через которые удаляется воздух при термоусадке материала для плотного облегания изделия, причем эти отверстия при усадке материала пленки затягиваются, обеспечивая герметичность упаковки. The radial spikes of the support roller automatically pierce a series of through holes-perforations in the unwinding panels of the film, through which air is removed when the material shrinks to tightly fit the product, and these holes are tightened when the film material shrinks, ensuring the tightness of the package.

Горизонтальная монтажная рамка позволяет вручную готовить для термоусадки упаковку изделия в мерный перфорированный листовой пленочный материал, получаемый из узла сварки. The horizontal mounting frame allows you to manually prepare for shrink packaging of the product in a dimensional perforated sheet of film material obtained from the welding unit.

Таким образом расширяются технологические возможности устройства по использованию различных термоусадочных пленочных материалов с практически равным качеством плотной упаковки изделий, которое гарантировано выше, чем в известных аналогах. Thus, the technological capabilities of the device are expanded for the use of various heat-shrinkable film materials with almost equal quality of dense packaging of products, which is guaranteed higher than in known analogues.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - общий вид устройства;
на фиг. 2 -то же, в плане.The invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 - general view of the device;
in FIG. 2 is the same in plan.

Устройство для упаковки изделий в термоусадочную пленку представляет собой настольную машину, скомпонованную из следующих функциональных узлов, установленных в корпусе 1 последовательно: размотки рулона 2, сварки 3 и нагревательный стол 4. A device for packaging products in shrink film is a desktop machine, composed of the following functional units installed in the housing 1 in series: unwinding roll 2, welding 3 and a heating table 4.

Узел 2 размотки рулона пленочного материала включает в себя параллельные рулонодержатель 5, обводной ролик 6 и опорный ролик 7 с двумя рядами радиальных шипов 8, и профильную рамку - разделитель 9, обращенную более высоким торцом в сторону открытой части полурукава пленки на рулоне. The unwinding unit 2 of the roll of film material includes a parallel roll holder 5, a bypass roller 6 and a support roller 7 with two rows of radial spikes 8, and a profile frame - separator 9, facing the higher end towards the open part of the film sleeve on the roll.

Разделитель 9 примыкает непосредственно к углу 3 сварки и смонтирован на его входе перед Г-образной упругой опорой 10, покрытой термостойкой лакотканью. Над опорой 10 установлена консольно закрепленная в корпусе 1, на оси 11, траверса 12, несущая профильный Г-образный электронагреватель 13. Траверса 12 под действием пружины 14 скручивания в исходном положении находится вверху, в "раскрытом" положении. Электронагреватель 13 узла 3 сварки выполнен из нихромовой проволоки диаметром 0,3 - 1,2 мм марок Х20Н80, Х15Н60 ГОСТ 12766.3-90 и размещен на траверсе 12 соответственно профилю опоры 10 таким образом, что одна его проволока смонтирована в размер отрезаемого пакета от рулона, параллельно роликам 6, 7 и разделителю 9, а другая его проволока - перпендикулярно первой, над открытой горловиной формируемого пакета, со стороны открытого торца полурукава рулона пленочного материала. The separator 9 is adjacent directly to the corner 3 of the welding and mounted at its entrance in front of the L-shaped elastic support 10, covered with heat-resistant varnish. Above the support 10 is mounted cantilever mounted in the housing 1, on the axis 11, the yoke 12, carrying a profile L-shaped electric heater 13. The yoke 12 under the action of the torsion spring 14 is in the initial position at the top, in the "open" position. The electric heater 13 of the welding unit 3 is made of nichrome wire with a diameter of 0.3 - 1.2 mm of grades Х20Н80, Х15Н60 GOST 12766.3-90 and placed on the crossarm 12, respectively, to the profile of the support 10 so that one of its wires is mounted in the size of the cut packet from the roll, parallel to the rollers 6, 7 and the separator 9, and its other wire - perpendicular to the first, above the open neck of the formed package, from the open end of the half sleeve of the roll of film material.

Проволоки резистивного электронагревателя 13 на концах снабжены осевыми пружинными компенсаторами 15 теплового удлинения. Электронагреватель 13 оказывает установленное (номинальное) сопротивление электротоку для контролируемого тепловложения принудительной конвекции посредством регулирования величины тока и напряжения. The wires of the resistive electric heater 13 at the ends are provided with axial spring compensators 15 for thermal elongation. The electric heater 13 exerts an established (nominal) resistance to electric current for a controlled heat input of forced convection by adjusting the magnitude of the current and voltage.

Стол 4 нагревается от ТЭН-ов (которые расположены внутри и условно не показаны на чертеже) и покрыт термостойкой пленкой 16 из материала с плохой адгезией, преимущественно, из светотермостойкого авиационного материала СТАМ ТУ 17-1323-75, тефлона, термостойкой лакоткани или гальванического покрытия. За столом 4 на корпусе 1 закреплена горизонтальная рамка 17 - монтажный столик для обертывания изделий листовой пленкой вручную. Table 4 is heated by heating elements (which are located inside and conditionally not shown in the drawing) and covered with a heat-resistant film 16 of a material with poor adhesion, mainly of light-heat-resistant aircraft material STAM TU 17-1323-75, Teflon, heat-resistant varnish or galvanic coating . A horizontal frame 17 is fixed at table 4 on case 1 - an assembly table for manually wrapping products with sheet film.

Панель 19 блока автоматики (фиг. 2) для регулирования параметров и режимов сварки установлена в корпусе 1. Обе проволоки электронагревателя 13 электрически независимо связаны с источником питания (50 Гц, 220 В). Panel 19 of the automation unit (Fig. 2) for adjusting the parameters and welding modes is installed in the housing 1. Both wires of the electric heater 13 are electrically independently connected to a power source (50 Hz, 220 V).

Работает устройство следующим образом. Рулон термоусадочной полурукавной пленки, открытым торцом ориентированный в сторону продольной проволоки электронагревателя 13, устанавливается в рулонодержателе 5. Полотна полурукава последовательно пропускают вокруг обводного ролика 6 и опорного ролика 7 с радиальными шипами 8 и протягивают, разделяя полотна, по обеим сторонам рамки 9, на длину узла 3 сварки, укладывая на Г-образную опору 10. При этом между разделенными полотнами полурукавного материала образуется открытый объем, в который укладывают упаковываемое изделие, продукт, товар. The device operates as follows. A roll of shrink sleeve film, open end oriented towards the longitudinal wire of the electric heater 13, is installed in the roll holder 5. The blade sleeve is sequentially passed around the bypass roller 6 and the support roller 7 with radial spikes 8 and stretched, separating the canvas, on both sides of the frame 9, the length welding unit 3, laying on a L-shaped support 10. In this case, an open volume is formed between the divided canvases of the semi-sleeve material, into which the packaged product, product, product is laid .

При протягивании пленки из рулона шипы 8 ее прокалывают, поворачивая ролик 7 - в итоге образуются два ряда вентиляционных отверстий-перфораций. When pulling the film from the roll, the spikes 8 pierce it by turning the roller 7 - as a result, two rows of ventilation holes-perforations are formed.

Затем траверсу 12 поворачивают вокруг оси 11 до смыкания нагретых проволок электронагревателя 13 с упругой опорой 10. Резистивный электронагреватель 13 получает питание от сети через блок автоматики (на чертеже не показан), различные режимы энерговложения которого устанавливаются регулировочными ручками управления на панели 18 в зависимости от вида и толщины пленочного материала. Then the traverse 12 is rotated around the axis 11 until the heated wires of the electric heater 13 are closed with an elastic support 10. The resistive electric heater 13 receives power from the network through an automation unit (not shown in the drawing), the various energy input modes of which are set by the control knobs on the panel 18 depending on the type and the thickness of the film material.

Линейное тепловое удлинение проволок электронагревателя 13 компенсируется растяжением пружин 15, обеспечивая постоянное натяжение проволок. The linear thermal elongation of the wires of the electric heater 13 is compensated by the tension of the springs 15, providing a constant tension of the wires.

При механическом прижиме траверсы 12 к упругой опоре 10 нагретые проволоки электронагревателя 13 расплавляют материал полотен полурукавной пленки: одна отделяет упаковку от рулона, формируя два сварных шва, а другая заваривает горловину сформированного пакета со стороны открытого торца полурукава. When the traverse 12 is mechanically pressed against the elastic support 10, the heated wires of the electric heater 13 melt the material of the canvases of the half-sleeve film: one separates the packaging from the roll, forming two welds, and the other brews the neck of the formed package from the open end of the half-sleeve.

Таким образом за один рабочий ход траверсы 12 образуется Г-образный сварной шов на упаковке, который запечатывает пакет по периметру, и поперечный сварной шов на конце рулонной полурукавной заготовки для следующего пакета. Thus, in one working stroke of the traverse 12, a L-shaped weld is formed on the package, which seals the package along the perimeter, and a transverse weld is on the end of the roll half-sleeve blank for the next package.

После окончания сварки рукоятку траверсы 12 освобождают и она под действием сил упругости пружины 14 скручивания возвращается в исходное положение, открывая доступ для укладки следующего изделия. After welding, the handle of the traverse 12 is released and it, under the action of the elastic forces of the torsion spring 14, returns to its original position, providing access for laying the next product.

Далее для термоусадки материала пленки пакета упаковку из узла 3 сварки укладывают на стол 4, где под действием конвективного теплообмена от ТЭН-ов происходит нагрев пленки, которая обжимает изделие. При этом воздух из пакета вытесняется через вентиляционные отверстия (перфорации), которые затягиваются сжимающимися от термоусадки материалом пленки и перекрываются, что образует в итоге герметичную упаковку изделия. Next, to heat-shrink the film material of the bag, the packaging from the welding unit 3 is laid on table 4, where, under the action of convective heat transfer from the heating elements, the film is heated, which compresses the product. In this case, the air from the bag is forced out through the ventilation openings (perforations), which are drawn in by the film material, which is compressed by heat shrinkage and are closed, which results in an airtight packaging of the product.

В случае, когда упаковку изделий проводят не в полурукавный, а в однослойный пленочный материал, изменяется порядок проведения операций. Во-первых, от электропитания отключают поперечную проволоку нагревателя 13, а продольную проволоку используют в качестве разделительного мерного теплового ножа. Во-вторых, рамка 9 служит элементом натяжения полотна узла 2 размотки рулона. В этом случае на отрезанное перфорированное полотно, после автоматического возврата траверсы 12 в исходное верхнее положение, укладывают упаковываемое изделие и совместно переносят их на монтажную горизонтальную рамку 17, при этом поворачивают на 180^o, чтобы пленка покрывала изделие. Затем пленку поворачивают снизу изделия, что возможно, потому что доступ к опорной поверхности свободен через монтажную рамку 17, формируя плотное прилегание материала.In the case when the packaging of products is carried out not in a semi-sleeve, but in a single-layer film material, the order of operations is changed. Firstly, the transverse wire of the heater 13 is disconnected from the power supply, and the longitudinal wire is used as a dividing dimensional thermal knife. Secondly, the frame 9 serves as an element of the web tension of the roll unwinding unit 2. In this case, on the cut-out perforated web, after the traverse 12 is automatically returned to its original upper position, the product to be packed is laid and jointly transferred to the horizontal mounting frame 17, while turning 180 ^° so that the film covers the product. Then the film is rotated from the bottom of the product, which is possible because access to the supporting surface is free through the mounting frame 17, forming a tight fit of the material.

Затем упаковку переносят на стол 4 нагрева и устанавливают на подвернутые складки пленочного материала. Материал термусадочной пленки, контактирующей через неадгезионное термостойкое покрытие 16 с нагретой поверхностью стола 4, разогревается до пластического состояния и частично приваривается в складках, в объеме термоусаживается на изделии, жестко фиксируется, обеспечивая плотную упаковку. Then the packaging is transferred to the heating table 4 and installed on the folded folds of the film material. The material of the heat-shrink film in contact through the non-adhesive heat-resistant coating 16 with the heated surface of the table 4 is heated to a plastic state and partially welded in folds, heat-shrink on the product in volume, is rigidly fixed, providing tight packaging.

Таким образом, в одном универсальном устройстве осуществляется упаковка изделий в разные исходные материалы с различной последовательностью операций, но практически с равным качеством. Thus, in one universal device, products are packaged in different starting materials with a different sequence of operations, but with practically equal quality.

В устройстве предложенной конструкции совмещенного действия проводят полный цикл упаковки: размотку пленки из рулона с автоматическим формированием перфораций, мерную отрезку проплавлением, сварку швов с запечатыванием горловины формируемого пакета и термоусадку материала пленки на изделие для плотной упаковки. In the device of the proposed design of combined action, a full cycle of packaging is carried out: unwinding the film from a roll with automatic formation of perforations, measured cutting by penetration, welding of seams with sealing the neck of the formed package and shrinkage of the film material on the product for tight packaging.

Устройство упаковки совмещенного действия минимизировано по компоновке до настольного аппарата и мобильно по электрическому питанию от промышленной сети, что определяет широкие возможности оперативного его использования. The combined-action packaging device is minimized by layout to a desktop device and mobile by electrical power from an industrial network, which determines the wide possibilities for its operational use.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения устройства упаковки изделий, которое может быть реализовано серийно в пищевой и медицинской промышленности, сельском хозяйстве и торговле, с известными аналогами доступных источников информации уровня техники свидетельствует о том, что оно не известно и для специалиста машиностроения явным образом не следует, то есть соответствует критериям патентоспособности. A comparative analysis of the proposed technical solution for the product packaging device, which can be implemented in series in the food and medical industry, agriculture and trade, with well-known analogues of available sources of information of the prior art indicates that it is not known and should not be explicitly addressed to a specialist in mechanical engineering, that is, meets the criteria of patentability.

Использованная литература. References.

1. Патент РФ N 2092316, кл. B 29 C 65/38, 65/22, опубл. 10.10.97, бюл. N 28. 1. RF patent N 2092316, cl. B 29 C 65/38, 65/22, publ. 10/10/97, bull. N 28.

2. Патент США N 3587839, нац.кл. 206 - 484, МПК B 65 B 53/00 от 28.06.71 - прототип. 2. US patent N 3587839, nat.cl. 206 - 484, IPC B 65 B 53/00 dated 06/28/71 - prototype.

Claims

A device for packaging products in shrink film containing a roll unwinding unit with a support roller mounted in the housing, a welding unit including a clamping beam installed above the elastic support, carrying a profile resistive wire heater, and a heating table installed behind the welding unit, characterized in that on the supporting the roller of the unwinding unit is radially fixed with punch spikes, and a horizontal mounting frame is additionally docked on the housing.