СКРЕПКА НЕПРЕРЫВНАЯ

Полезная модель относится к механическому оборудованию пищевой промышленности, в частности к выпускаемым в виде лент непрерывным скрепкам, предназначенным, преимущественно, для применения на автоматических клипсаторах в качестве заготовок для наложения зажимов (отдельных скрепок) на порционную упаковку, например, колбасные батоны, а также на мешки, чехлы и подобные индивидуальные упаковки.
Известна скрепка непрерывная, содержащая соединенные перемычками отдельные скрепки, каждая из которых имеет U-образную симметричную форму с продольными пазами на внутренней стороне и состоит из расположенного по середине прямолинейного участка, переходящего в местах изгиба в расходящиеся боковые стороны, которые соединены с упомянутыми перемычками (US №4308641).
Недостатками известной скрепки являются низкая надежность крепления на упаковке, сложность и длительность процесса наложения отдельных скрепок, возможность перекоса и образования заусенцев при наложении скрепок, большой расход материала.
Известна также скрепка непрерывная, содержащая отдельные скрепки, каждая из которых имеет U-образную симметричную форму и состоит из расположенного по середине прямолинейного участка, переходящего в местах изгиба в расходящиеся боковые стороны, которые соединены с продольными перемычками, а каждая из последних сужена в середине и выполнена с толщиной, большей толщины отдельной скрепки, имеющей продольные пазы на внутренней поверхности, сопряженной по краям с наружными поверхностями, а по второму варианту боковые стороны каждой скрепки выполнены в виде соединенных с продольным участком и расходящихся под углом первых боковых участков, плавно сопряженных с расходящимися под меньшим, чем первые, углом вторыми боковыми участками, которые соединены с перемычками (RU №38539,2004, прототип).
Недостатками данной скрепки непрерывной являются недостаточная жесткость изделия и низкая надежность установки на оболочку, высокое механическое сопротивление обжатию боковых сторон каждой отдельной скрепки при ее установке на оболочку, что приводит к необходимости использования оборудования на большой мощности и снижает точность установки зажима, существенные потери материала оболочки, который при деформации в процессе установки скрепки и формирования зажимов образует по наружным поверхностям скрепки выступающие за ширину последних складки и ребра, в частности, при работе на полиамидных оболочках встречаются случаи «перенабивки» оболочки, что приводит к сползанию скрепки и ее надрыву, снижающие качество и ограничивающие допустимый размер упаковок, а также ухудшающие качество упаковки в случае помещения в тонкостенную индивидуальную и/или групповую наружную вакуумную упаковку.
Технической задачей полезной модели является создание эффективной универсальной скрепки непрерывной, а также расширение арсенала скрепок непрерывных для наложения зажимов (отдельных скрепок) на колбасные батоны и т.п. изделия.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в том, что сокращен расход материала за счет обеспечения возможности получить требуемое сечение скрепки из проволоки меньшего диаметра и одновременно увеличить жесткость скрепки т.к. образуемое сечение представляет собой сдвоенный швеллер с повышенным (по сравнению с прямоугольником или двутавром) моментом сопротивления изгибу, а металл в канавках существенно уплотняется, увеличена надежность установки скрепки благодаря улучшению сцепления скрепки с оболочкой упаковки за счет увеличения объема затекающего в канавки материала оболочки, расширен диапазон размеров - диаметра и длины упаковок, а также снижены требования к материалам оболочки по механическим (прочностным) характеристикам, что позволяет с высокой степенью надежности и малым количеством брака устанавливать скрепку на чувствительных оболочках таких как «Белкозин», «Кутезин», «Целлофан», «Фибролюкс» и т.п. при этом исключить случаи «перенабивки». Поскольку перемычка между скрепками имеет утонение в форме клина, обеспеченно уменьшение силы удара при обрубании скрепки и отсутствие острых кромок у сформированной скрепки, что позволяет использовать газонаполненную (с инертной средой) и вакуумную наружную групповую или индивидуальную упаковки не срезая скрепку.
Сущность полезной модели состоит в том, что скрепка непрерывная содержит соединенные перемычками отдельные скрепки, каждая из которых имеет U-образную симметричную форму с продольными канавками на внутренней стороне и состоит из расположенного по середине продольного участка, переходящего в местах изгиба в расходящиеся боковые стороны, которые соединены с перемычками, на внутренней стороне скрепки выполнены три канавки треугольного сечения, средняя из которых выполнена с глубиной, не превышающей половину высоты сечения продольного участка скрепки, а две другие - с глубиной и шириной, меньшими глубины и ширины средней канавки, и расположены симметрично по обе стороны средней канавки на расстояниях от краев скрепки, равных расстоянию от средней канавки, при этом перемычка между скрепками выполнена с углублением, стороны которого расположены под тупым углом друг к другу.
Предпочтительно, перемычка выполнена с углублением в форме клина, стороны которого расположены под углом от 170-175° друг к другу, перемычка выполнена с высотой сечения при вершине углубления, меньшей высоты сечения продольного участка скрепки на 0,2-0,5 мм, скрепка выполнена с поперечным сечением в виде прямоугольника со скругленными углами, при этом средняя канавка выполнена с углом при вершине 30-85°, а две другие - с углом при вершине 25-75°, средняя канавка выполнена с шириной, составляющей 0,20-0,25 ширины сечения продольного участка скрепки, а две другие канавки - с шириной, составляющей 0,10-0,15 ширины сечения продольного участка скрепки. Скрепка выполнена из алюминия или из алюминиевого сплава.
На чертеже фиг.1 изображен отрезок скрепки непрерывной, на фиг.3 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - скрепка в положении установки на упаковку, на фиг.4 - разрез Б-Б по фиг.3.
Скрепка непрерывная типа «ОК» содержит соединенные перемычками 1 отдельные скрепки 2, каждая из которых имеет U-образную симметричную форму с продольными пазами (канавками) 3, 4, 5 на внутренней стороне и состоит из расположенного по середине продольного участка 6, переходящего в местах изгиба в расходящиеся боковые стороны 7, которые соединены с перемычками 1. На внутренней стороне скрепки 2 выполнены средняя канавка 4 треугольного сечения с глубиной «h», не превышающей половину высоты «Н» сечения продольного участка 6 скрепки 2. Две канавки 3, 5 треугольного сечения симметрично расположены по обе стороны от канавки 4, выполнены с глубиной «h1» и шириной, меньшими глубины «h» и ширины средней канавки 4 и расположены на расстояниях «С» от краев скрепки, равных расстоянию «С» каждой из канавок 3, 5 от средней канавки 4. Средняя канавка 4 выполнена с шириной, составляющей 0,20-0,25 ширины сечения продольного участка 6 скрепки (составляющей например 5 мм), а две другие канавки 3,5 - с шириной, составляющей 0,10-0,15 ширины сечения продольного участка 6, и с глубиной «h1», составляющей 0,3-0,35 высоты «Н» сечения продольного участка 6 скрепки.
Перемычка 1 между скрепками 2 выполнена в середине с углублением в форме клина, стороны 8, 9 которого расположены под тупым углом 170-175° друг к другу. (Клин - форма, имеющая две рабочие поверхности, сходящиеся под углом). Стороны 8, 9 могут быть плоскими или криволинейными, в последнем случае угол измеряется между плоскостями, касательными к этим сторонам 8, 9.
Перемычка 1 выполнена с высотой сечения «H1» при вершине углубления, меньшей высоты «Н» сечения продольного участка 6 скрепки 2 на 0,2 мм - 0,5 мм.
Скрепка 2 выполнена с поперечным сечением в виде прямоугольника со скругленными углами R0,5, при этом средняя канавка 4 выполнена с утлом 80° при вершине, т.е. в пределах 30-85°, а две другие канавки 3,5 - с углом 55° при вершине, т.е. в пределах 25-75°.
2
Скрепка 2 изготавливается из алюминия (проволоки алюминиевой марки АД 1 ГОСТ 14838-78 или марки ENAW-1070A F17 (AL99,7%) по стандарту EN573-3) или из алюминиевого сплава. Характеристики материала: предел прочности на разрыв 167-187 н/мм, относительное удлинение 2,5-5%.
Для поставки скрепка наматывается на специальные пластиковые кассеты в количестве 3500 штук.
По условиям хранения скрепка соответствует климатическому исполнению «УХЛ» категории 4 ГОСТ 15150-69.
Скрепка непрерывная изготавливается в два этапа.
Первый этап - валковое профилирование проволоки алюминиевой марки или проволоки из алюминиевого сплава с получением прямоугольного профиля с заданной шириной, толщиной и формой.
Второй этап - штампование предварительно профилированной проволоки с получением заданного профиля.
В результате, за счет формирования канавок 3, 4 оказывается возможным из проволоки меньшего диаметра получить требуемое сечение скрепки и одновременно увеличить жесткость скрепки т.к. в канавках 3, 4, 5 металл уплотняется. Образуемое при этом сечение представляет собой швеллер, момент сопротивления изгибу которого выше, по сравнению с прямоугольником или двутавром.
Скрепка непрерывная используется, например, следующим образом.
Производится установка скрепки с помощью промышленного клипсатора моделей: FCA «3451» «3461» «3462» «3463» используемых для наложения двойных зажимов на порционные колбасные батоны, например, описанного в патенте RU №2162638.
При этом сжатие скрепки происходит между матрицей и пуансоном. Первоначально должны быть выполнены операции по регулировке усилия сжатия скрепки, а также усилия разрезания перемычки 1 скрепки 2 и обжатия оболочки колбасного батона. Необходимый зазор между пуансоном и матрицей клипсатора устанавливается путем перемещения матрицы. Перед включением клипсатора производится механическое соединение колбасной оболочки со шприцом-дозатором. Материал оболочки колбасного батона может выбираться из широкой группы упаковочных материалов, разрешенных к применению в пищевой промышленности: амитан (У), амитан (N), амитан (У-N), амисмок, полиамид, ПВХД, Faser, Фиброус, белказин, Collagen, Textil, кутезин и д.р. (в соответствии с ТУ5132-014-46861492-03).
На барабаны устанавливаются катушки со скрепкой непрерывной. Первые скрепки 2 укладываются на матрицу. После начала заполнения оболочки наполнителем (колбасным фаршем), поступающим от шприца-дозатора, механизм обеспечивает сближение матрицы и пуансона и обжимает заполненную оболочку, формируя участок под скрепку между очередными упаковками (батонами). При этом происходит вытеснение наполнителя из этого участка.
Одновременно осуществляется разматывание скрепки непрерывной с кассеты для подачи ленты скрепки на матрицу, разрезание по перемычке 1 и наложение отдельных скрепок 2 на подготовленное для их установки место. В момент каждого максимального сближения матрицы и пуансона осуществляется обжатие отдельной скрепки (клипсы) 2 и преобразование ее формы из U-образной (незамкнутой) в замкнутую сторонами 7 на оболочке.
Работа клипсатора происходит таким образом, чтобы скрепки 2 одновременно накладывались на концы готового и следующего батонов. После обжатия обеих скрепок 2 оболочка между батонами разрезается и готовая упаковка поступает на конвейер, а после заполнения очередной упаковки цикл повторяется. В процессе обжатия скрепки 2, осуществляемого с уменьшенным усилием клипсатора, ее материал подвергаются продольно-поперечной пространственной деформации. Под действием пуансона материал скрепки 2, преимущественно алюминий, затекает в канавки 3, 4, 5 и образуется по существу «замок», который способствует правильному (без перекосов) формированию «ушек» скрепки, состоящих из деформированных перемычек 1 и прилегающих боковых сторон 7. При клипсовании оболочки канавки 3, 4, 5 выполняют роль тормоза, похожего на клещи и заполняются избыточной оболочкой при сдавливании скрепки, тем самым, удерживая оболочку от выскальзывания, а плоские поля сторон 8, 9 позволяют избежать травмирование оболочки скрепкой. Данный тип профиля позволяет использовать скрепку на чувствительных оболочках таких как «Белкозин», «Кутезин», «Целлофан», «Фибролюкс» и др.
Перемычка между скрепками имеет углубление (утонение) «H1» в форме клина, боковые стороны 8, 9 которого выполнены расходящимися под углом от 170° до 175° (в зависимости от толщины и типоразмера скрепки) и служит для уменьшения силы удара при обрубании скрепки и заглаживанию острых кромок сформированной скрепки, что позволяет использовать газонаполненную (с инертной средой) и вакуумную индивидуальную или групповую упаковки не срезая скрепку.
Деформированный материал скрепки 2 не выдавливается за пределы скрепки 2 по обеим ее сторонам, а заполняет канавки 3, 4, 5, чем обеспечивается чистота наружных поверхностей, т.е. отсутствие выступающих складок и ребер, которые могли бы быть образованы в процессе деформации при отсутствии канавок 3-5. Одновременно обеспечивается повышение точности установки каждой отдельной скрепки 2 за счет снижения и компенсации формируемых при установке силовых составляющих, направленных на его перекос или сдвиг, уменьшается расход дорогостоящего материала так как он не расходуется на образование выступающих складок и ребер. В наложенном состоянии скрепки 2 ее продольные канавки 3, 4, 5 деформируют оболочку, препятствуя ее смещению, и создают внутренний механический замок, который надежно фиксирует скрепку 2 от смещений и перекоса. Для уменьшения случаев надрыва оболочки использованы мелкие канавки 3, 5 по краям скрепки, а плоские поля «С» позволяют увеличить силу сдавливания скрепки. При этом боковые стороны 7 сомкнуты, образуя замкнутое кольцо, края боковых сторон 7, сжатые при разрезании перемычки 1, отгибаются наружу под углом около 180°. Отсутствие на всех поверхностях сформированной скрепки острых кромок позволяет избежать травм, а также повреждения оболочки при дальнейшей укладке в тару, упаковывании в дополнительную наружную вакуумную оболочку и продаже через торговую сеть. Данный тип профиля является универсальным и может использоваться на любых видах оболочек.
Таким образом, создана эффективная универсальная скрепка непрерывная, а также расширен арсенал непрерывных скрепок для наложения зажимов (отдельных скрепок) на порционную упаковку -колбасные батоны и т.п.изделия.
При этом сокращен расход материала за счет обеспечения возможности получить требуемое сечение скрепки из проволоки меньшего диаметра и одновременно увеличить жесткость скрепки т.к. образуемое сечение представляет собой сдвоенный швеллер с повышенным (по сравнению с прямоугольником или двутавром) моментом сопротивления изгибу, а металл в канавках существенно уплотняется, увеличена надежность установки скрепки на упаковку благодаря улучшению сцепления скрепки с оболочкой упаковки за счет увеличения объема затекающего в канавки материала оболочки, расширен диапазон размеров - диаметра и длины упаковок, а также снижены требования к материалам оболочки по механическим (прочностным) характеристикам, что позволяет с высокой степенью надежности и малым количеством брака устанавливать скрепку на чувствительных оболочках таких как «Белкозин», «Кутезин», «Целлофан», «Фибролюкс» и т.п. Поскольку перемычка между скрепками имеет утонение в форме клина, обеспеченно уменьшение силы удара при обрубании скрепки и отсутствие острых кромок у сформированной скрепки, что позволяет использовать газонаполненную (с инертной средой) и вакуумную упаковки не срезая скрепку.