УСТРОЙСТВО ПОРЦИОННОЙ УПАКОВКИ ПАСТООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ В ТЕРМОПЛАСТИЧНУЮ ПЛЕНКУ

Техническое решение - полезная модель относится к упаковочной технике, а именно к устройствам порционной упаковки и может быть использовано в пищевой промышленности для упаковки небольших порций пастообразного продукта в индивидуальные стик-пакеты, выполняемые из термопластичной пленки.
В пищевой промышленности устройства порционной упаковки пастообразных продуктов в индивидуальную стик-упаковку представляют собой устройства, содержащие в своем составе формирователь рукава стик-пакетика из термопластичной пленки, сварочный узел, состоящий из термических нагревательных элементов или источников ультразвука для образования одного или нескольких продольных швов, а так же поперечного шва, узел подачи продукта в формируемую упаковку и узел отрезки готовых изделий.
Подавляющее большинство устройств работают по описанному выше принципу и содержат перечисленные узлы в различных конструктивных комбинациях.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство порционной упаковки пастообразных продуктов в термопластичную пленку [1], принятое за прототип и включающее формирователь заготовки упаковки в виде рукава из термопластичной пленки, формирователь продольного и поперечного герметизирующих швов упаковки, узел ввода продукта в упаковку.
Узел ввода продукта в упаковку содержит дозирующее устройство, формирователь заготовки содержит рулонодержатель для свариваемой ленты, рукавообразователь, вертикальную трубу для ввода продукта в рукав, приспособление для образования продольного шва и сварочно-режущие элементы для образования поперечных швов и разделения порционных упаковок.
Устройство, принятое за прототип работает следующим образом. Упаковочный материал через отгибающий ролик поступает на рукавообразователь, где формируется рукав вокруг вертикальной трубы, который протягивается вниз сомкнутыми нагревательными элементами-брусками при одновременном образовании продольного сварного шва посредством сваривающего ролика. При взаимодействии трубы из упаковочного материала с нагревательными элементами - брусками образуется поперечный шов, являющийся дном упаковки, и происходит отрезание предыдущей готовой упаковки от рукава ножом. Упаковываемый продукт подается в бункер, из которого с помощью дозирующего устройства поступает внутрь трубы, вокруг которой образуется рукав из упаковочного материала. Таким образом, рукав заполняется порцией продукта и при дальнейшем продвижении рукава образуется поперечный шов, являющийся верхним для упакованной порции продукта и нижним для последующей.
Описанное устройство позволяет изготавливать стик-пакеты представляющие собой свернутый рукав, из которого пастообразный продукт беспрепятственно может быть выдавлен наружу при нарушении целостности упаковки (надрыве потребителем при использовании). Недостатком такого типа упаковки является то, что дозирование пастообразного продукта при выдавливании происходит неравномерно, что значительно затрудняет его использование индивидуальным пользователем, например, при нанесении сливочного масла на хлеб.
Однако, на данный момент известна упаковка для пастообразных продуктов [2], снабженная двумя жесткими пластинками внутри упаковки. Такая упаковка после вскрытия позволит выдавливать пастообразный продукт через выпускное отверстие в виде ленты (например, сливочное масло на хлеб) заданной ширины. При этом отпадает необходимость использовать нож для распределения пастообразного продукта [3].
Таким образом, учитывая необходимость изготовления нового типа упаковки, основными техническими недостатками устройства, принятого за прототип являются:
1. Невозможность осуществлять подачу и приваривание к внутренней поверхности формируемой упаковки двух расположенных друг относительно друга жестких пластинок с зазором между ними. Это обусловлено конструктивными особенностями (формирование рукава на рукавообразователе) прототипа не позволяет обеспечить формирование упаковки нового типа.
2. Низкое качество сварного шва и наличие возможных нарушений герметичности упаковки. Обусловлено это формированием швов тепловым методом и приводит к ее использованию при упаковке сухих смесей и не применению для упаковки жидких или пастообразных продуктов.
3. Невозможностью обеспечить при использовании прототипа ввод продукта в упаковку через канал, формируемый после приваривания к внутренней поверхности упаковки двух жестких пластинок.
Предлагаемое техническое решение - полезная модель, направлено на устранение недостатков существующего устройства, а именно, на создание устройства для формирования нового типа порционной упаковки пастообразных продуктов в термопластичную пленку, снабженную жесткими пластинками на внутренней выходной части стик-пакетика для равномерного нанесения выдавливаемого продукта.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в известном устройстве порционной упаковки пастообразных продуктов в термопластичную пленку, включающем формирователь заготовки упаковки в виде рукава из термопластичной пленки, формирователь продольного и поперечного герметизирующих швов упаковки, узел ввода продукта в упаковку, формирователь заготовки упаковки выполнен в виде узлов синхронной размотки двух рулонов термопластичной пленки, шириной, соответствующей поперечному размеру порционной упаковки. Формирователь дополнительно снабжен узлами подачи и приваривания на внутреннюю поверхность формируемой упаковки жестких пластинок, длина которых меньше поперечного размера упаковки на величину ширины двух продольных швов формируемой упаковки. Формирователь продольного и поперечного герметизирующих швов упаковки и узел приваривания на внутреннюю поверхность формируемой упаковки жестких пластинок содержит источники ультразвукового воздействия, каждый из которых выполнен в виде последовательно установленных и акустически связанных рабочего инструмента с излучающей поверхностью заданной формы, концентратора и соединенного с генератором пьезоэлектрического преобразователя. Узел ввода продукта в упаковку снабжен иглой, поперечный размер которой соответствует поперечному размеру двух жестких пластинок, приваренных к внутренней поверхности упаковки, внутренний размер иглы обеспечивает требуемую производительность заполнения, а продольный размер иглы обеспечивает ее перемещение вдоль всей длины упаковки при ее заполнении.
Устройство порционной упаковки пастообразных продуктов в термопластичную пленку схематично поясняется фиг. 1 и фиг. 2, на которых приняты следующие обозначения: 1 - источник ультразвукового воздействия, 2 - сварочная опора цилиндрической формы, 3 - ось вращения, 4 - подшипниковый узел; 5 - кронштейн крепления; 6 - пневмоцилиндр перемещения для продольного шва; 7 - источник ультразвукового воздействия для сварки поперечного шва; 8 - нож отрезки порционной упаковки; 9 - кронштейн крепления; 10 - пневмоцилиндр перемещения для поперечного шва; 11 - кронштейн крепления; 12 - опора сварочно-отрезная; 13 - направляющие ленты; 14 - бункер для продукта; 15 - игла; 16 - узел размотки термопластичной пленки; 17 - огибающие; 18 - держатель; 19 - магазин с жесткими пластинками; 20 - источник ультразвукового воздействия для сварки жесткой пластинки и пленки; 21 - устройство подачи жестких пластинок в зону сварки.
Устройство порционной упаковки пастообразных продуктов в термопластичную пленку работает следующим образом. При помощи узла размотки (16) термопластичная пленка протягивается через огибающие (17), направляющие пленки (13), и узел сварки продольных швов (пленка протягивается между источником ультразвука (1) прижимаемого пневмоцилиндром (6) и цилиндрической сварочной опорой (2) вращающейся вокруг оси (3) закрепленной посредством подшипникового узла (4) на кронштейне (5), при этом отмеряется длина упаковки, по окончанию формирования продольных швов выполняется формирование поперечного (закрывающего) шва (шов формируется ультразвуковым воздействием на пленку зажатую между опорой (12) и источником ультразвука (7) закрепленного в кронштейне (9) и приводимого в движение пневмоцилиндром (10) закрепленным на кронштейне (11), выполняется короткий продольный шов (формируется зона отреза пакетика), по окончанию формирования зоны отреза пакетика выполняется второй горизонтальный шов (дно пакетика). Производится отсечение сформированного и заполненного пакета посредством ножа (8). Устройство подачи жестких пластинок (21) подает пластинки из магазина (19) закрепленного на держателе (18) к источнику ультразвука (20) после чего происходит формирование сварного шва между термопластичной пленкой и жесткой пластинкой. Совместно с подачей пластиной из магазина (19) происходит подача наполняющей иглы (15) внутрь сформированного пакетика, включается дозатор и начинается подъем иглы (15) (скорость подачи продукта (хранящегося в бункере (14)) выбирается такой чтобы все пространство под иглой (15) успевало заполниться упаковываемым продуктом). По окончанию заполнения пакетика продуктом цикл повторяется.
Внешний вид разработанного и изготовленного устройства показан на фиг. 3.
Устройство готовится для промышленного применения в условиях малого инновационного предприятия ООО «Центр ультразвуковых технологий».
Список использованных источников
1. Патент 2318708 Российская Федерация, МПК7 В65В 9/06 Упаковочная машина [Текст] / Панишев В.Г., Зотов П.П.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Московский государственный институт печати. - №2006119823/11; заявл. 06.06.2006; опубл. 10.03.2008, 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
2. Пат. 2368558 Российская Федерация, МПК7 B65D 35/00. Упаковка для пастообразных продуктов [Текст] / Анкудинов В.А.; заявитель и патентообладатель Анкудинов В.А. - №2007144155/12; заявл. 27.11.2007; опубл. 10.06.2009, 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
3. Хмелев В.Н. Ультразвуковая технология изготовления порционной упаковки с направляющими пастообразных продуктов [Текст]. - Южно-Сибирский научный вестник. - 2015. - №3 (11). - с. 26-32.