ВАКУУМНО-УПАКОВОЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области упаковочного машиностроения, а именно к устройствам для создания вакуумных упаковок, и может быть использована для упаковывания в вакуумные пакеты штучных, сыпучих и жидких изделий, как пищевых, так и непищевых.
Известно вакуумирующее упаковочное устройство, содержащее механизм загрузки и разгрузки, вакуумную камеру, состоящую из левой половины и правой половины, сварочное устройство, размещенное внутри вакуумной камеры, и второй двигающий механизм, который перемещает левую часть камеры и правую часть камеры навстречу друг другу. Механизм загрузки и разгрузки содержит загрузочный бункер, который может быть подвижно закреплен на внутренней стороне левой половины камеры. Задняя стенка механизма загрузки и разгрузки снабжена первым постоянным магнитом, вторым постоянным магнитом, третьим постоянным магнитом и первым двигающим механизмом, причем первый постоянный магнит и второй постоянный магнит соответственно расположены на верхней части и нижней части переходника, а третий постоянный магнит отталкивает первый и второй постоянные магниты, первый двигающий механизм перемещает третий постоянный магнит по вертикали (Патент CN 201941990, B65B 31/02, 24.08.2011).
Известна вертикальная упаковочная система, содержащая формующую трубу, устройство для протяжки пленки, предназначенное для перемещения пленки по указанной трубе таким образом, что пленка окружает как минимум часть этой трубы, и таким образом, что пленка перемещается вдоль, по крайней мере, части указанной формующей трубы по направлению к выходному отверстию этой трубы. Также вертикальная упаковочная система содержит средство продольной запайки пленки, предназначенное для продольной запайки пленки путем получения продольного шва и для формирования рукава из пленки, который огибает как минимум часть формующей трубы. Первое устройство поперечной запайки пленки предназначено для формирования поперечной запайки рукава под выходным отверстием формующей трубы. Поперечная запайка содержит шов в верхней части пакета и шов в нижней части пакета. Устройство для резки предназначено для осуществления поперечного разреза между швом в верхней части пакета и швом в нижней части пакета с целью отделения часть рукава при образовании поперечного шва. Вакуумная камера предназначена для размещения внутри нее части рукава и для удаления воздуха, содержащегося в указанной части рукава, до момента образования частичного вакуума при заранее определенном давлении внутри части рукава. Вертикальная упаковочная система отличается тем, что первое устройство поперечной запайки формирует шов с отверстием, а также тем, что вакуумная камера содержит второе устройство поперечной запайки, предназначенное для запайки этого отверстия после того, как в вакуумной камере через это отверстие из части рукава удален воздух (Патент WO 2010018239, B65B 31/02, B65B 9/20, 18.02.2010).
Недостатки указанных технических решений заключаются в следующем. Во-первых, значительным недостатком обоих технических решений является их низкая производительность, которая обусловлена конструкцией этих решений, то есть за один рабочий цикл оборудование способно обработать только один пакет. Во-вторых, к недостаткам указанных технических решений можно отнести возможность получения упаковок только плоской формы. Кроме того, все описанные технические решения способны работать только с одной машиной, в состав которой они входят. Это значительно усложняет конструкцию всей упаковочной машины и исключает возможность производства обычных, не вакуумированных, пакетов.
Известна упаковочная машина вертикального типа содержащая устройство подачи материала, которое представляет собой впускной накопитель, расположенный на верхней части станины и предназначенный для подачи объектов, подлежащих упаковке, причем указанный впускной накопитель содержит подающий канал. Также упаковочная машина вертикального типа содержит взвешивающее устройство, расположенное в верхней части впускного накопителя и предназначенное для взвешивания подаваемых объектов, подлежащих упаковке. Устройство подачи пленки, представляющее собой барабан для пленки, расположенный на станине. Это устройство доставляет упаковочную пленку до впускного накопителя для размещения в ней объекта, подлежащего упаковке. Вакуумное упаковочное устройство наоборот расположено в нижней части устройства подачи материала и предназначено для приема уже заполненного пакета из пленки. Вакуумное упаковочное устройство состоит из корпуса, содержащего левую часть и правую часть с возможностью их приближения друг к другу, устройства для откачки, расположенного внутри корпуса, где также расположено устройство для отрезания, имеющее первичную режущую секцию для выполнения места открывания пакета и вторичную режущую секцию для отрезания, первой сварочной губки, предназначенной для запайки дна последующего пакета, и второй сварочной губки, предназначенной для запайки верха предыдущего пакета, причем обе сварочные губки расположены на верхнем и нижнем концах устройства для отрезания соответственно (Патент СА 2707904, B65B 31/02, 30.12.2011). Упаковочная машина вертикального типа принята за прототип.
Недостатками прототипа, равно как и описанных выше технических решений, являются, во-первых, низкая производительность, во-вторых, возможность получения упаковок только плоской формы, а также сложность конструкции упаковочной машины. Кроме того, при использовании упаковочной машины вертикального типа, особенно для сыпучих объектов, могут получаться пакеты, внутри которых объекты будут располагаться неравномерно, то есть внизу пакет будет получаться толще, чем наверху. Это обусловлено особенностями конструкции вакуумного упаковочного устройства, в частности тем, что вакуумное упаковочное устройство выполнено по принципу вертикального пресса. То есть оно сжимает пакет до плоского состояния, и в случае плотных сыпучих объектов существует вероятность того, что сжимание пакета осуществится не полностью, и пакет получится неравномерным. Данная ситуация является особо актуальной для крупногранулированных объектов или объектов, склонных к комкованию.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание вакуумно-упаковочной машины, позволяющей достичь приведенных ниже технических результатов.
Технические результаты, достигаемые при использовании заявляемой полезной модели:
- повышение производительности оборудования;
- обеспечение возможности получения упаковок разных форм с различными габаритными размерами;
- обеспечение универсальности, то есть обеспечение возможности работы с любым фасовочным оборудованием вертикального типа;
- повышение удобства эксплуатации.
Технические результаты достигаются за счет того, что в вакуумно-упаковочной машине, содержащей устройство для откачивания воздуха и соединенную с ним вакуумную камеру, состоящую из корпуса и двух сварочных губок, содержится по меньшей мере одна указанная вакуумная камера, корпус которой выполнен из четырех боковых стенок и которая содержит верхнюю крышку и нижнюю крышку, каждая из которых соединена с корпусом с возможностью открытия и закрытия, причем к внутренней поверхности нижней крышки с возможностью перемещения по направлению от поверхности этой крышки и обратно к ней прикреплена нижняя пластина; внутри камеры на каждой боковой стенке расположено по одной боковой пластине, причем каждая боковая пластина выполнена с возможностью перемещения по направлению к противоположной боковой стенке камеры и обратно; две сварочные губки расположены над боковыми пластинами на внутренних стенках корпуса, причем каждая из них прикреплена к одной из противоположных стенок корпуса с возможностью перемещения навстречу другой губке до момента их смыкания и обратно.
Вакуумно-упаковочная машина может быть дополнительно снабжена защитным корпусом, закрывающим вакуумную камеру.
Верхняя крышка может быть снабжена приводом.
Нижняя крышка может быть снабжена приводом.
Нижняя пластина может быть снабжена приводом.
Каждая боковая пластина может быть снабжена индивидуальным приводом.
Вакуумная камера может содержать дополнительную пластину с отверстием, прикрепленную к корпусу под верхней крышкой.
Вакуумная камера может содержать верхний пресс, расположенный внутри корпуса между боковыми пластинами и сварочными губками.
Верхний пресс может быть выполнен в виде двух створок прикрепленных к внутренним боковым стенкам корпуса, причем крепление каждой створки к боковой стенке может быть выполнено подвижным, а в закрытом состоянии между двумя створками может быть расположена щель.
Верхний пресс может быть снабжен приводом.
Вакуумно-упаковочная машина может содержать две вакуумные камеры.
Вакуумно-упаковочная машина может содержать три вакуумные камеры.
Вакуумно-упаковочная машина может содержать распределитель, состоящий из как минимум одной направляющей, по меньшей мере одной лопатки, выполненной с возможностью перемещения вдоль направляющей, и как минимум одной планки, расположенной между вакуумными камерами.
Распределитель может быть закрыт защитным корпусом.
Распределитель может содержать две направляющие.
Распределитель может содержать две лопатки.
Распределитель может содержать две планки.
Распределитель может содержать по меньшей мере одну створку, расположенную на планке с возможностью перемещения вдоль этой планки.
Створка может быть снабжена приводом.
Вакуумно-упаковочная машина может быть снабжена по меньшей мере двумя колесиками, расположенными в ее нижней части.
Вакуумно-упаковочная машина может быть снабжена устройством управления.
Вакуумная камера предназначена для получения вакуумированных упаковок из незапечатанных или не до конца запечатанных пакетов и состоит из корпуса, четырех боковых пластин, нижней пластины, верхнего пресса, устройства для откачивания воздуха с соответствующими клапанами и двух сварочных губок. В вакуумной камере происходит утряска продукта в пакете, формирование внешнего вида упаковки, вакуумирование и запайка верхнего шва пакета.
Корпус вакуумной камеры состоит из четырех боковых стенок, прочно соединенных между собой. Корпус целесообразно выполнять прямоугольной формы из металла. Металл является долговечным и устойчивым к деформации, а прямоугольная форма является наиболее простой для производства. Корпус вакуумной камеры снабжен крышками -верхней и нижней, причем обе эти крышки выполнены с возможностью открытия и закрытия. Крышки необходимы для герметизации корпуса при процессе вакуумирования. Они могут открываться и закрываться автоматически при помощи приводов, например пневмоцилиндров, что позволит ускорить процесс производства вакуумированных упаковок. Корпус вакуумной камеры также может быть снабжен дополнительной пластиной с отверстием, расположенной под верхней крышкой вакуумной камеры. Указанная дополнительная пластина соединена с корпусом вакуумной камеры и предназначена для центрирования положения пакетов перед попаданием их в вакуумную камеру. То есть пакет, попадая именно в отверстие в дополнительной пластине и проходя через него, попадает в центр вакуумной камеры. Наличие дополнительной пластины позволяет повысить удобство эксплуатации заявляемой упаковочно-фасовочной машины.
Внутри корпуса вакуумной камеры расположены четыре боковые пластины, каждая из которых плоской стороной прикреплена к одной из боковых стенок корпуса с возможностью перемещения в горизонтально-ориентированном направлении к противоположной боковой стенке корпуса. То есть внутри корпуса образованы две пары боковых пластин, причем в каждой паре боковые пластины расположены на противоположных боковых стенках корпуса с возможностью перемещения навстречу друг к другу. Перемещение каждой боковой пластины осуществляется при помощи привода, например пневмопривода, причем перемещение всех четырех боковых пластин может осуществляться одним приводом или несколькими приводами. Целесообразно выполнять каждую боковую пластину снабженной индивидуальным приводом, поскольку в данном случае каждая боковая пластина сможет двигаться независимо от других, и в случае необходимости двигаться будут не все четыре боковые пластины, а, например, только одна пара боковых пластин, расположенных на противоположных стенках корпуса вакуумной камеры. За счет указанных боковых пластин в вакуумной камере осуществляется утряска продукта в пакете и формирование внешнего вида упаковки. При помощи приводов боковые пластины двигаются по направлению к противоположным боковым стенкам корпуса вакуумной камеры и обратно, причем обе пары боковых пластин двигаются синхронно. Перемещаясь по указанной траектории, каждая боковая пластина задевает пакет, который находится между пластинами внутри вакуумной камеры. При таком перемещении боковых пластин происходит кратковременный контакт всех боковых пластин с пакетом, то есть можно сказать, что боковые пластины, перемещаясь, наносят легкий удар по пакету, производя тем самым утряску продукта и придавая пакету, а в дальнейшем и готовой упаковке, определенную форму. Необходимо отметить, что форма боковых пластин может быть любой в зависимости от упаковываемого продукта или требований потребителя, то есть форма каждой боковой пластины может быть подобрана в зависимости от того, какой формы должна получиться вакуумированная упаковка. Размер боковых пластин также может быть любым в зависимости от размеров упаковываемого пакета. Материал, из которого выполнены боковые пластины также может быть любым, но целесообразно выполнять боковые пластины из металла, поскольку металл наиболее устойчив к деформации.
Таким образом, за счет наличия четырех боковых пластин заявляемое техническое решение позволяет получать упаковку не только плоской, но и любых других форм, в частности параллелепипеда или куба. Кроме того, возможность перемещения боковых пластин, а также их воздействие на упаковку позволяет осуществлять утряску продукта в пакете перед вакуумированием. Это в свою очередь позволяет растрясти продукт, избавиться от комков и равномерно распределить продукт по объему пакета. Утряска особенно актуальна для сыпучих продуктов, поскольку они подвержены комкованию.
Нижняя пластина расположена внутри корпуса вакуумной камеры на нижней крышке. Нижняя пластина, соединена с нижней крышкой с возможностью движения в плоскости, перпендикулярной плоскости нижней крышки, по направлению от поверхности нижней крышки и обратно к ней. Если нижняя крышка находится в закрытом состоянии, то нижняя пластина может перемещаться в вертикальной плоскости вверх и обратно вниз. Наличие нижней пластины, а также особенности ее размещения и крепления позволяют получить вакуумированную упаковку с плоским дном. Это достигается за счет того, что нижняя пластина, перемещаясь вверх и вниз, контактирует с дном пакета и придает ему требуемую форму, которая поддерживается этой же пластиной до конца обработки, то есть до получения готовой вакуумированной упаковки. Также за счет возможности передвижения вверх и вниз нижняя пластина содействует процессу утряски продукта в пакете. Кроме того, особенности крепления нижней пластины, а именно возможность ее перемещения относительно нижней крышки корпуса, позволяет заявляемому техническому решению обрабатывать пакеты, высота которых меньше высоты боковых пластин, поскольку за счет возможности перемещаться вертикально вверх, то есть подниматься, нижняя пластина способна приподнимать обрабатываемый пакет до требуемого уровня. Это позволяет заявляемой вакуумно-упаковочной машине обрабатывать различные виды пакетов, как высокие, так и низкие. Нижняя пластина может быть выполнена любой формы и любого размера в зависимости от размеров обрабатываемого пакета и желаемой формы дна готовой вакуумированной упаковки. Материал, из которого выполнена нижняя пластина также может быть любым, но учитывая необходимую высокую износоустойчивость и требуемую устойчивость к деформации удобнее всего использовать металл.
Нижняя крышка может быть дополнительно снабжена карманом, на который из вакуумной камеры попадает готовая вакуумированная упаковка. Карман предназначен для укладки готовых вакуумированных упаковок на отводящий транспортер. Карман и нижняя крышка соединены при помощи подвижного соединения, например при помощи шарнирной петли. Карман может быть дополнительно снабжен приводом, который приводит его в движение. Наличие такого привода позволяет ускорить процесс обработки пакетов и получения готовых вакуумированных упаковок, поскольку в данном случае вращение кармана происходит автоматически, а значит очень быстро и в требуемый момент времени. Кроме того, указанный карман обеспечивает ровную укладку готовых вакуумированных упаковок на отводящий транспортер, что позволяет повысить удобство эксплуатации заявляемого технического решения.
Для придания формы верхней части пакета, а впоследствии и готовой вакуумированной упаковки, вакуумная камера снабжена верхним прессом, который расположен внутри корпуса вакуумной камеры, в верхней его части. Верхний пресс состоит из двух створок, каждая их которых соединена с корпусом с возможностью открытия и закрытия. Удобно выполнять соединение между створками и корпусом на подобии шарнирной петли, поскольку данное соединение является достаточно подвижным и простым в производстве и применении. В закрытом положении между створками расположена щель, предназначенная для размещения в ней верхнего конца обрабатываемого пакета, который в последствии должен быть заварен. При открытых створках обрабатываемый пакет попадает внутрь вакуумной камеры, после чего обе створки закрываются, опускаясь на верх пакета и придавая ему требуемую форму. Открытие и закрытие створок верхнего пресса может осуществляться автоматически - под действием привода. Привод может быть любого типа, например сервопривод. Кроме того, открытие и закрытие обеих створок может осуществляться как одним общим приводом, так и индивидуальными приводами, то есть либо створки могут быть соединены с общим приводом, либо каждая створка может быть соединена с индивидуальным приводом. Форма створок верхнего пресса может быть любой в зависимости от того, какой формы необходимо получить верх вакуумированной упаковки. Материал, из которого выполнены створки верхнего пресса, может быть любым, но из-за своих физических характеристик целесообразно использовать металл.
Для вакуумированных упаковок наиболее удобной формой является форма прямоугольного параллелепипеда, поскольку в данном случае упаковка получается компактной и устойчивой. Кроме того, упаковки такой формы удобно укладывать в тару больших габаритов, например в картонные коробки, поскольку такие упаковки занимают весь объем тары без образования пустот. Для придания обрабатываемому пакету, а значит и готовой вакуумированной упаковке, формы прямоугольного параллелепипеда все четыре боковые пластины, нижняя пластина и створки верхнего пресса должны быть выполнены плоскими и ровными. Такая форма боковых пластин, нижней пластины и створок верхнего пресса является стандартной и наиболее оптимальной, поскольку изделия такой формы являются простыми в изготовлении и наиболее удобными в применении.
С другой стороны, в случае необходимости получения вакуумированной упаковки особенной формы, которая будет отличать продукцию изготовителя от продукции конкурентов, боковые пластины, нижняя пластина и створки верхнего пресса могут быть выполнены необычной формы, например, волнообразными или выпуклыми. Кроме того, в данном техническом решении присутствует возможность смешивать стандартные и нестандартные формы пластин. То есть, например, боковые пластины вакуумной камеры могут быть выполнены необычной формы, а нижняя пластина и створки верхнего пресса могут быть выполнены стандартной формы, то есть плоскими и ровными.
Таким образом, за счет наличия, а также особенностей расположения и крепления пластин и створок верхнего пресса изготовитель при желании может получать как стандартные упаковки, так и упаковки особенной формы, что значительно увеличивает разнообразие форм получаемых вакуумированных упаковок и повышает удобство эксплуатации заявляемой автоматической упаковочной машины.
Устройство для откачивания воздуха предназначено для вакуумирования пакета. Данное устройство снабжено механизмом, который предназначен непосредственно для откачивания воздуха из вакуумной камеры, и клапанами, которые после откачки воздуха из вакуумной камеры перекрывают доступ воздуха в эту камеру или сбрасывают вакуум. Механизм, предназначенный для откачивания воздуха из вакуумной камеры, может располагаться как внутри вакуумно-упаковочной машины в виде ее составного элемента, так и снаружи в виде отдельного самостоятельного механизма. В качестве устройства для откачивания воздуха может быть использовано любое устройство, способное создавать вакуум в герметично закрытой емкости.
Сварочные губки предназначены для сваривания верхнего шва пакета, который расположен в щели между створками верхнего пресса. Обе сварочные губки расположены в верхней части корпуса вакуумной камеры, над верхним прессом, причем они закреплены противоположных боковых стенках корпуса с возможностью перемещения навстречу друг другу до момента смыкания и в обратную сторону. Для перемещения сварочных губок вакуумная камера снабжена приводом. Указанный привод может быть приводом любого типа, например сервоприводом. Необходимо отметить, что для перемещения сварочных губок может использоваться как один общий привод, так и индивидуальные приводы - для каждой губки отдельный привод. Сваривание верхнего шва осуществляется после утряски продукта в пакете, придания пакету требуемой формы и вакуумирования упаковки. После сваривания верхнего шва упаковка получается герметично закрытой и готовой для дальнейшей укладки в тару.
Для ускорения процесса получения вакуумированных упаковок и для увеличения производительности вакуумно-упаковочной машины, она может содержать не одну вакуумную камеру, а несколько, например, две, три или четыре. Причем все вакуумные камеры расположены относительно упаковочно-фасовочной машины с возможностью одновременной обработки одной партии, состоящей из соответствующего количества упаковок с продуктом. Под упаковочно-фасовочной машиной в данном случае понимается любая машина, способная сформировать пакет и поместить в него дозу продукта. Оптимальным количеством вакуумных камер является три таких камеры, поскольку в данном случае возрастает количество обработанных пакетов в единицу времени, а значит, возрастает и производительность оборудования, и при этом упаковочно-фасовочная машина успевает сделать и заполнить требуемое количество пакетов, то есть вакуумно-упаковочная машина не простаивает в ожидании последнего пакета из партии. Кроме того, при наличии трех вакуумных камер распределение пакетов по камерам является наиболее удобными быстрым.
Для обеспечения безопасности при эксплуатации заявляемой вакуумно-упаковочной машины все вакуумные камеры могут быть закрыты защитным корпусом. Указанный защитный корпус может быть выполнен из любого материала, способного обеспечить требуемый уровень безопасности, например из металла или пластика.
В случае наличия нескольких вакуумных камер вакуумно-упаковочная машина содержит распределитель, который подает заполненные пакеты от упаковочно-фасовочной машины к вакуумным камерам. Распределитель расположен над вакуумными камерами и под вакуумной машиной.
Распределитель содержит по меньшей мере одну горизонтально ориентированную направляющую и как минимум одну лопатку. Направляющая служит в качестве опоры для обрабатываемых пакетов и направляет перемещение лопатки. То есть когда заполненные пакеты попадают на распределитель, направляющая их поддерживает и не дает им упасть. Кроме того, направляющая может поддерживать лопатку, обеспечивая тем самым перемещение лопатки по определенной траектории - вдоль направляющей. Лопатка предназначена для перемещения обрабатываемых пакетов от упаковочно-фасовочной машины к одной из вакуумных камер. Лопатка может быть выполнена таким образом, что она может поворачиваться вокруг своей оси. Так, в случае необходимости, все ее выступающие части могут быть убраны с траектории перемещения пакета, что позволяет повысить удобство эксплуатации заявляемого технического решения. Поворот лопатки может быть осуществлен под действием привода. Направляющая расположена над вакуумными камерами, а лопатка выполнена с возможностью перемещения вдоль этой направляющей. Перемещение лопатки осуществляется за счет привода, с которым лопатка соединена. Привод может быть любого типа, например пневматическим.
Распределитель может содержать две направляющие, предназначенные для обеспечения устойчивого положения пакетов, попавших на распределитель, за счет поддерживания этих пакетов с двух сторон. В данном случае направляющие расположены над вакуумными камерами таким образом, чтобы до перемещения под действием лопатки заполненный пакет от упаковочно-фасовочной машины попадал не только между этими направляющими, но и его дно находилось над вакуумной камерой, расположенной непосредственно под упаковочно-фасовочной машиной. Кроме того, распределитель также может содержать две лопатки - по одной на каждую из направляющих. Увеличение числа лопаток до двух является обоснованным в том случае, если в вакуумно-упаковочной машине содержится более двух вакуумных камер, поскольку одна лопатка не сможет обеспечить своевременное перемещение пакетов от фасовочно-упаковочной машины до вакуумных камер. Одна из лопаток может быть предназначена для перемещения заполненного пакета в одну сторону, а вторая - в другую сторону. Таким образом, наличие двух направляющих позволяет повысить удобство эксплуатации заявляемого устройства, а наличие двух лопаток повышает скорость распределения пакетов по вакуумным камерам.
Перемещение пакетов в распределителе может осуществляться по как минимум одной горизонтально направленной пластине, которая расположена между вакуумными камерами, над ними. То есть заполненные пакеты после фасовочно-упаковочной машины попадают на указанную пластину, причем с обеих сторон они придерживаются направляющими, после чего под действием лопатки пакеты перемещаются по пластине до определенной вакуумной камеры. Указанная пластина расположена в нижней части распределителя. Длина указанной пластины должна быть достаточной для обеспечения перемещения пакетов до любой вакуумной камеры. Ширина пластины может быть любой и зависит от размеров пакетов и размеров вакуумных камер. Пластина может быть сделана из любого материала, но целесообразно выполнять ее из металла, поскольку данный материал наиболее устойчив к деформации.
Распределитель может быть дополнительно снабжен как минимум одной створкой, которая расположена в его нижней части, на пластине. Створка выполнена с возможностью перемещения вдоль пластины распределителя. Перемещение створки может осуществляться при помощи привода. Наличие створки является целесообразным при наличии в вакуумно-упаковочной машине не менее трех вакуумных камер. Створка предназначена для поддерживания наполненных пакетов при их перемещении к крайним вакуумным камерам. То есть при перемещении пакета к одной из крайних вакуумных камер створка не дает пакету упасть в промежуточную вакуумную камеру, закрывая вход в нее. При необходимости перемещения заполненного пакета в промежуточную вакуумную камеру створка открывается, и пакет попадает в необходимую вакуумную камеру. Количество створок зависит от количества вакуумных камер, поскольку во избежание попадания в вакуумную камеру нескольких заполненных пакетов одновременно над каждой промежуточной вакуумной камерой должна располагаться отдельная створка. Створки могут быть размещены на пластине, по которой пакеты перемещаются к вакуумным камерам. Такое размещение является целесообразным и удобным в применении.
Направляющая, лопатка и створка могут быть выполнены из любого материала, но целесообразно выполнять данные элементы из металла из-за его физических свойств. Длина направляющей зависит от количества вакуумных камер, поскольку направляющая должна позволять перемещать заполненные пакеты в любую из вакуумных камер.
Распределитель может быть закрыт защитным корпусом для обеспечения безопасности при эксплуатации. Причем распределитель может быть закрыт как отдельным защитным корпусом, так и общим защитным корпусом, который закрывает также вакуумные камеры.
Поскольку заявляемая вакуумно-упаковочная машина не является частью упаковочно-фасовочной машины, а представляет собой отдельную независимую единицу, то она может дополнительно содержать по меньшей мере два колесика, предназначенных для облегчения процесса ее перемещения. Наличие колесиков делает использование заявляемого технического решения более удобным. Колесики могут быть расположены в нижней части защитного корпуса, который закрывает вакуумные камеры. Целесообразно выполнять вакуумно-упаковочную машину снабженной четырьмя колесиками, которые расположены в нижней части защитного корпуса, закрывающего вакуумные камеры, например, в нижних углах этого защитного корпуса. В данном случае вакуумно-упаковочная машина будет устойчивой и в то же время мобильной.
Заявляемая вакуумно-упаковочная машина может быть дополнительно снабжена отводящим транспортером, который предназначен для перемещения готовых вакуумированных упаковок от любой вакуумной камеры к следующему устройству в технологической линии. Под технологической линией в данном случае понимается совокупность технических средств, в том числе и машин, через которые продукт должен пройти для его полного затаривания, то есть взвешивание, дозирование, упаковку в пакет, вакуумирование и складирование в тару, например картонные короба для дальнейшей транспортировки. Указанный отводящий транспортер расположен под вакуумными камерами таким образом, что вакуумированные пакеты попадают на него из любой вакуумной камеры. Отводящий транспортер может быть выполнен любого типа.
Вакуумно-упаковочная машина может быть дополнительно снабжена устройством управления, которое предназначено для наблюдения за процессом работы заявляемого технического решения и изменения параметров этой работы.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 показан общий вид вакуумно-упаковочной машины.
На фиг. 2 показан вид вакуумно-упаковочной машины спереди.
На фиг. 3 показан вид вакуумно-упаковочной машины сбоку.
На фиг. 4 показана вакуумная камера.
На фиг. 5 показан вид вакуумной камеры сбоку.
На фиг. 6 показан разрез вида вакуумной камеры сбоку.
На фиг. 7 показана внутренняя конструкция вакуумной камеры.
На фиг. 8 показан вид вакуумной камеры сверху без верхней крышки.
На фиг. 9 показан разрез вида распределителя спереди.
На фиг. 10 показан общий вид распределителя без защитного короба.
Согласно рисункам заявляемая вакуумно-упаковочная машина содержит три вакуумные камеры 1, закрытые защитным корпусом 2, и распределитель 3, также закрытый защитным корпусом 4.
Каждая вакуумная камера 1 состоит из корпуса 5, который состоит из четырех боковых стенок, жестко скрепленных между собой под углом, близким к 90°. К корпусу присоединена нижняя крышка 6, причем соединение выполнено на подобии шарнирной петли. Вакуумная камера 1 также снабжена верхней крышкой 7, которая выполнена с возможностью открытия и закрытия. Таким образом, верхняя крышка 7 и нижняя крышка 6 могут открываться и закрываться. Верхняя крышка 7 открывается и закрывается под действием привода 8, а нижняя крышка 6 открывается и закрывается под действием привода 9. Верхняя 7 и нижняя 6 крышки вакуумной камеры 1 в закрытом состоянии должны обеспечивать ее герметичность, поскольку в процессе вакуумирования из вакуумной камеры должен быть откачан воздух, и крышки 6 и 7, не должны допустить приток нового воздуха в вакуумную камеру 1.
Вакуумная камера 1 снабжена дополнительной пластиной 10 с прямоугольным отверстием 11 в центре, которое предназначено для направления заполненного пакета 12 в центр вакуумной камеры 1. Дополнительная пластина 10 жестко соединена с корпусом 5 вакуумной камеры 1 и расположена под верхней крышкой 7.
К боковым стенкам корпуса 5 изнутри присоединены четыре боковые пластины 13, причем каждая из них соединена с индивидуальным приводом 14, расположенным на внешней стороне соответствующей боковой стенки корпуса 5. Боковые пластины 13 соединены со стенками корпуса 5 таким образом, что каждая из них может передвигаться в горизонтальном направлении к противоположной стенке корпуса 5 и обратно. Движение каждой боковой пластины 13 осуществляется соединенным с ней индивидуальным приводом 14. Две боковые пластины, расположенные на противоположных боковых стенках корпуса образуют пару боковых пластин, способных перемещаться навстречу друг другу и обратно. Всего внутри корпуса образовано две пары боковых пластин. Для того чтобы все боковые пластины 13 могли коснуться заполненного пакета боковые пластины одной пары выполнены большей площади, чем пластины второй пары. За счет этого обе пластины меньшей площади могут проходить между пластинами большей площади, не ограничивая доступ пластин большей площади к заполненному пакету.
На внутренней стороне нижней крышки 6 расположена нижняя пластина 15. Нижняя пластина 15 соединена с нижней крышкой 6 таким образом, что она может перемещаться по направлению от поверхности нижней крышки 6 и обратно к ней, причем движение нижней пластины 15 осуществляется перпендикулярно внутренней поверхности нижней крышки 6. Во время нахождения нижней крышки 6 в закрытом состоянии нижняя пластина 15 может перемещаться вверх и вниз. Перемещение нижней пластины 15 осуществляется при помощи привода 16, расположенного на внешней стороне нижней крышки 6.
Нижняя крышка 6 снабжена карманом 17, который соединен с ней при помощи соединения по типу шарнирной петли. Карман 17 выполнен в форме пластины с тремя загнутыми по бокам краями. Загнутые края удерживают готовую упаковку на пластине кармана и не дают ей упасть. Четвертый край направлен в сторону нижней крышки 6 и именно через него пакет попадает в карман. Карман 17 приводится в движение при помощи привода 18.
Над боковыми пластинами 13 к двум противоположным боковым стенкам корпуса 5 прикреплен верхний пресс 19, состоящий из двух створок 20. Каждая створка 20 прикреплена к одной из двух противоположных боковых стенок корпуса 5 и выполнена в виде продолговатой пластины 21, которая по краям жестко прикреплена к двум планкам 22, которые в свою очередь закреплены на боковой стенке корпуса 5. Створки 20 закреплены на корпусе 5 шарнирно, то есть с возможностью вращения вокруг места крепления, и способны вращаться на угол, близкий к 90°, то есть они могут переходить из вертикального положения в горизонтальное и обратно. Обе створки 20 закреплены на корпусе 5 на одинаковой высоте. В закрытом состоянии, то есть когда обе створки 20 расположены горизонтально, между ними выполнена щель 23. В указанной щели 23 располагается верхний конец заполненного пакета 12, который впоследствии, после вакуумирования, заваривается. Каждая створка 20 верхнего пресса 19 приводится в движение индивидуальным приводом 24, расположенным снаружи корпуса 5 вакуумной камеры 1.
Над верхним прессом 19 к двум противоположным боковым стенкам корпуса 5 прикреплены две сварочные губки 25 - по одной сварочной губке 25 к одной из боковых стенок корпуса 5. Сварочные губки 25 закреплены на боковых стенках корпуса 5 на одинаковой высоте, и с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости по направлению друг к другу до момента смыкания и обратно. Каждая сварочная губка 25 приводится в движение индивидуальным приводом 26, расположенным на внешней стороне корпуса 5 вакуумной камеры 1.
Все три вакуумные камеры 1 расположены в ряд на одинаковой высоте и на одинаковом расстоянии друг от друга.
Под вакуумными камерами расположен отводящий транспортер 27, который предназначен для перемещения готовых вакуумированных упаковок от вакуумных камер 1 к последующим устройствам в технологической линии. Отводящий транспортер 27 выполнен в виде стандартного ленточного конвейера.
Все вакуумные камеры 1 и отводящий транспортер 27 закрыты защитным корпусом 2.
Устройство для откачивания воздуха на рисунках не показано и является отдельным самостоятельным механизмом, расположенным вне защитного корпуса.
Распределитель 3 состоит из двух горизонтально ориентированных планок 28, двух направляющих 29 и двух лопаток 30. Все составные части распределителя 3 закрыты защитным корпусом 4.
Планки 28 расположены в нижней части распределителя 3, между вакуумными камерами 1. На одной из планок 28 около входа в центральную вакуумную камеру расположена створка 31, которая поддерживает заполненные пакеты 12 до перемещения их в крайние вакуумные камеры. Створка 31 закреплена на планке 28 с возможностью открытия и закрытия для того, чтобы поддерживаемый ей пакет 12 в нужный момент времени мог упасть вниз в вакуумную камеру 1. То есть створка 31 может перемещаться по планке 28, попеременно закрывая и открывая вход в центральную вакуумную камеру 1.
Направляющие 29 расположены вдоль планок 28. Каждая направляющая 29 представляет собой две вертикально ориентированные планки 32, между которыми в горизонтальном направлении закреплено несколько металлических реек 33. Таким образом, направляющая 29 представляет собой конструкцию наподобие ограды. За счет такого выполнения направляющих 29 распределитель 3 может работать с пакетами разной высоты. Данный эффект достигается благодаря тому, что рейки 33 параллельно друг другу закреплены на вертикальных направляющих 32, то есть на разных уровнях, и тем самым они образуют собой опоры на разных уровнях.
Лопатки 30 предназначены для перемещения заполненных пакетов 12 по планке 28. Каждая лопатка 30 состоит из вертикально ориентированной планки 34 и нескольких горизонтально ориентированных штырей 35 одним концом закрепленных в верхней части планки 34, причем штыри 35 расположены перпендикулярно планке 34. Обе лопатки 30 установлены на распределителе 3 таким образом, что штыри 35 каждой из них размещены между рейками 33 направляющих 29, над планками 28. Одна лопатка установлена около первой направляющей, а вторая лопатка установлена около второй направляющей, а штыри 35 обеих лопаток 30 развернуты таким образом, что они расположены перпендикулярно направляющим 29. Обе лопатки 30 выполнены таким образом, что горизонтально ориентированные штыри 35 могут поворачиваться вокруг вертикально ориентированной планки 34. Лопатки 30 приводятся в движение и вращаются при помощи приводов 36.
Распределитель 3 закрыт защитным корпусом 4. В защитном корпусе 4 выполнено прямоугольное отверстие 37 для того чтобы наполненные пакеты 12 смогли попасть внутрь распределителя 3.
В нижней части защитного корпуса 2 расположено четыре колесика 38.
Работа заявляемой машины заключается в следующем.
В исходном положении верхние крышки 7 и нижние крышки 6 всех вакуумных камер 1 закрыты. Внутри корпуса 5 каждой вакуумной камеры 1 боковые пластины 13 находятся около боковых стенок корпуса 5, створки 20 верхнего пресса 19 подняты, сварочные губки 25 разомкнуты. Створка 31 распределителя 3 закрывает вход в центральную вакуумную камеру.
После того как упаковочно-фасовочная машина заполнит продуктом первый пакет 12, он через отверстие 37 в защитном корпусе 4 попадает на створку 31 распределителя 3, расположенную над центральной вакуумной камерой. В случае если пакет 12 неустойчив, он, опираясь на одну из направляющих 29, остается на створке 31 в вертикальном положении и не падает. После этого одна из лопаток 30 приходит в движение и передвигает первый пакет по планке 28 к одной из крайних вакуумных камер. Пакет 12 падает на верхнюю крышку 7 вакуумной камеры и остается на ней до момента пока не будут готовы еще два заполненных пакета.
Во время передвижения по планке 28 распределителя 3 первого пакета упаковочно-фасовочная машина заполняет продуктом следующий пакет и передает его на распределитель 3. Второй пакет также через отверстие 37 в защитном корпусе 4 попадает на створку 31, расположенную над центральной вакуумной камерой и опирается на направляющую 29. После этого вторая лопатка 30 приходит в движение и перемещает второй пакет по планке 28 к другой крайней вакуумной камере, где он попадает на верхнюю крышку 7 этой вакуумной камеры.
Во время перемещения по планке 28 второго пакета упаковочно-фасовочная машина подготавливает третий пакет, который вслед за предыдущими двумя через отверстие 37 в защитном корпусе 4 попадает на створку 31, расположенную над центральной вакуумной камерой.
После того как все три заполненных пакета подготовлены, створка 31 сдвигается, вместе со створкой 31 открываются верхние крышки 7 вакуумных камер 1, и все пакеты через отверстия 11 дополнительных пластин 10 попадают по трем вакуумным камерам, после чего створка 31 и верхние крышки 7 вакуумных камер 1 закрываются. Каждый пакет попадает на нижнюю пластину 15 вакуумной камеры 1, которая может подниматься и опускаться в зависимости от высоты пакета. Боковые пластины 13 начинают двигаться в горизонтальной плоскости и своими боковыми плоскостями воздействуют на пакет 12, утрясая продукт и придавая пакету 12 требуемую форму. Створки 20 верхнего пресса 19 после размещения пакета 12 в вакуумной камере 1 закрываются, то есть приходят в горизонтальное положение, и придерживают пакет 12, параллельно придавая форму верху пакета 12. Верхний конец обрабатываемого пакета 12 размещается в щели 23 между створками 20.
После утряски пакета и придания ему требуемой формы при помощи устройства для откачивания воздуха из вакуумной камеры 1 откачивается воздух, причем в это время форма пакета 12 поддерживается при помощи боковых пластин 13 и верхнего пресса 19. Из пакета 12 воздух выходит через не заваренный верхний конец. После откачки всего воздуха клапаны устройства для откачивания воздуха перекрывают доступ воздуха в вакуумную камеру 1, и верхний конец заполненного пакета 12 заваривается при помощи сварочных губок 25, после чего пакет получается полностью герметичным. После сварки верхнего конца пакета 12 клапаны устройства для откачивания воздуха открываются и запускают в вакуумную камеру 1 воздух.
Далее открывается нижняя крышка 6 вакуумной камеры 1 и вакуумированный пакет попадает в карман 17. Карман 17 под действие привода 18 поворачивается и перекладывает вакуумированную упаковку на отводящий транспортер 27. Благодаря наличию карманов 17 пакеты на отводящем транспортере 27 располагаются ровно и аккуратно.
Во время обработки пакетов в вакуумных камерах 1 фасовочно-упаковочная машина продолжает готовить и заполнять пакеты. То есть четвертый пакет, подготовленный фасовочно-упаковочной машиной за время обработки первых трех пакетов, через отверстие 37 в защитном корпусе 4 попадает на створку 31, расположенную над центральной вакуумной камерой. После этого он при помощи лопатки 30 по планке 28 перемещается к одной из крайних вакуумных камер и помещается на ее верхнюю крышку 7. Пятый пакет таким же образом перемещается на крышку 7 другой крайней вакуумной камеры, а шестой пакет остается на створке 31, расположенной над центральной вакуумной камерой. В описанном положении пакеты ожидают, когда в вакуумных камерах закончится процесс обработки предыдущих трех пакетов. После освобождения вакуумных камер, их нижние крышки 6 закрываются, а верхние 7 открываются. Створка 31 распределителя 3 также открывается, и подготовленные пакеты попадают в вакуумные камеры 1, где начинается процесс их обработки. В дальнейшем заявляемая вакуумно-упаковочная машина повторяет описанный цикл, обрабатывая по три пакета одновременно.
Колесики 38 в случае необходимости позволяют легко перемещать заявляемую вакуумно-упаковочную машину с места на место.
Заявляемая вакуумно-упаковочная машина может быть настроена не только на одновременную обработку трех пакетов, но и на последовательную обработку пакетов. Отличие принципа последовательной обработки пакетов от принципа одновременной обработки заключается в том, что пакеты в вакуумных камерах обрабатываются не одновременно, а по мере освобождения вакуумных камер. Так, первый пакет, подготовленный упаковочно-фасовочной машиной, после перемещения к требуемой вакуумной камере не ждет остальные два пакета, а попадает в нее и подвергается обработке. Второй пакет также по мере готовности подвергается обработке в другой вакуумной камере. То есть, каждый последующий пакет попадает в вакуумную камеру по мере ее освобождения и не ждет два остальных пакета.
Выбор принципа настройки заявляемой фасовочно-упаковочной машины зависит от производительности упаковочно-фасовочной машины, с которой она работает, а также от требований потребителя.
Заявляемое техническое решение устраняет все недостатки, имеющиеся на сегодняшний день и, кроме того, является достаточно простым в производстве и удобным в применении.
Вакуумно-упаковочная машина может быть изготовлена в условиях экспериментального или серийного производства.