ЛИНИЯ ДЛЯ УПАКОВКИ ПРОДУКЦИИ В ТЕРМОУСАДОЧНУЮ ПЛЕНКУ

Данное техническое решение относится к упаковочным машинам для автоматической упаковки в термоусадочную полиолефиновую или полихлорвиниловую пленку пищевой продукции товаров: мяса, рыбы, овощей, фруктов, хлеба, кондитерских изделий в коробках; полиграфической продукции, сувениров, иной продукции в коробках, банках и на подложках. Техническое решение предназначено для его использования в конструкциях линий, оснащенных рулонодержателями, термоножом, термотоннелем и столами.
Из достигнутого уровня техники известны линии для упаковки в термоусадочную пленку изделий, каждая из которых содержит термоусадочный модуль, упаковочный модуль, подводящий и отводящий транспортеры, узел сварки пленки, по меньшей мере один узел размотки пленки, термонож, формирователь упаковки и пневмоприводом термоножа и формирователь упаковки.
Из патентной документации известен способ и устройство упаковки предметов, расположенных в один или несколько рядов, в термоусадочную пленку, в котором предметы оборачивают двумя пленочными лентами, сваривают их с помощью сварочного зажима, затем предметы перемещают к двум пленочным лентам толкателем, который при завершении подающего перемещения растягивает эти ленты пленки, при этом каждая из пленочных лент неподвижно удерживается шланговым тормозом, причем когда сварочный зажим выполняет движение вниз для завершения обертывания пленок вокруг предметов, сварочный зажим окончательно вытягивает верхнюю пленку. Части пленки выступающие за предметы, подвергают термоусадке с помощью сопл, направляющих горячий воздух на предметы (RU 2118276 C1, 27.08.1998).
Известно также устройство для групповой упаковки штучных изделий в термоусадочную пленку, содержащее каркас, размоточное приспособление рулонов термоусадочной пленки, упаковочный стол, поперечное окно для осуществления сварки и резки, узлы сварки и резки, выполненные с возможностью формирования двух параллельных сварных швов и резки пленки в промежутке между этими сварными швами, узел подачи сформированного блока изделий в зону упаковки и прижим для фиксации упаковываемых изделий и термоусадочной пленки по их верхней плоскости, отличающееся тем, что оно дополнительно оснащено узлом подачи изделий в зону формирования блока, содержит два шибера, один из которых расположен на выходе из зоны формирования блока изделий, а другой - на выходе упакованного блока из зоны упаковки со смещением его от упаковочного стола, узлы сварки и резки расположены отдельно друг от друга, соответственно сверху и снизу поперечного окна и выполнены с возможностью осуществления их перемещения навстречу друг другу, а узел резки оснащен ножом, выполненным с возможностью его выдвижения для осуществления резки пленки (RU 71630 U1, 20.03.2008).
Известно устройство для упаковки изделий в термоусадочную пленку, включающее механизм для подачи изделий, содержащий неподвижную раму и подвижный в горизонтальной плоскости поддон, рулонодержатель, сварочный механизм, термокамеру и щит управления, отличающееся тем, что термоусадочная камера выполнена с подвижной передней и глухой задней стенками, а подвижный в горизонтальной плоскости поддон установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения (RU 5171 U1, 16.10.1997). Сварочный механизм выполнен в виде подпружиненного термоножа, шарнирно связанного с задней стенкой неподвижной рамы.
Известна установка для упаковки изделий в термоусадочную пленку, содержащая смонтированные на основании рулонодержатель и корпус, внутри которого размещены нагревательные элементы, вентилятор, защитная перегородка и сварочное устройство, отличающаяся тем, что в корпусе дополнительно установлены решетчатый поддон, заслонка поворотного типа и два отражателя, первый из которых расположен в горизонтальной плоскости под решетчатым поддоном в зоне всасывания вентилятора, установленного в нижней части корпуса, а второй расположен в вертикальной плоскости, проходящей под первым отражателем между вентилятором и защитной перегородкой с обеспечением возможности направленного обдува нагревательных элементов, установленных вдоль стенки корпуса и отделенных от рабочей зоны заслонкой поворотного типа, установленной в верхней части корпуса, и защитной перегородкой, выполненной вертикальной и доходящей до плоскости расположения первого отражателя, при этом корпус дополнительно снабжен крышкой коробчатой формы, по периметру нижней части которой как минимум на двух смежных сторонах размещены линейные нагреватели сварочного устройства (RU 95118220 A, 10.10.1997). Линейные нагреватели сварочного устройства выполнены из нихромовой проволоки. Крышка выполнена из прозрачного конструкционного материала.
Известно устройство для упаковки изделий в термоусадочную пленку, например бутылок, банок, металлических и деревянных изделий, бытовой химии, косметической химии, картонажей, содержащее остов, размоточное приспособление, упаковочный стол, прижимную губку сварочного приспособления, расположенную в поперечном окне стола, сварочно-отрезную губку, расположенную на рамке, выполненную с возможностью поворота в вертикальной плоскости, загрузочное приспособление, содержащее толкающую планку. Рамка оснащена П-образным рычагом с качающимся прижимом, прижимающим термоусадочную пленку и блок изделий в момент сварки, а поперечное окно выполнено со шторкой, закрывающей нижнюю сварочную губку в момент перемещения блока изделий на позицию сварки и кинематически связанной с толкающей планкой (RU 2203841 С1, 10.05.2003) Изобретение повышает качество упаковки в термоусадочную пленку, облегчает труд оператора, повышает производительность труда на упаковочных машинах с ручным приводом.
Известно устройство для автоматизированной упаковки в термоусадочную пленку группы изделий на подложке или лотке, которое содержит подающий транспортер, накопитель, механизмы для отделения и перемещения блока изделий и подачи подложек (разверток) на выталкиватель, механизм для оборачивания в пленку и ее обрезки и сварки, термотоннель, при этом механизм для отделения и перемещения блока изделий имеет захват с ограничителями по периметру блока, приемный и передающий транспортеры, передний толкатель, кинематически связанный с захватом, причем последний установлен на каретке с возможностью вертикального и горизонтального возвратно-поступательного перемещения, приемный и передающий транспортеры синхронизированы по скорости с перемещением каретки по ходу следования изделий, выталкиватель подложек (разверток) имеет опорную поверхность, соразмерную с подложкой, и выполнен с возможностью углового поворота вокруг горизонтальной оси, выталкиватель и механизм подачи подложек (разверток) связаны с кареткой; в другом варианте устройства приемным транспортером является рольганг, под которым установлен с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения формирователь лотка в виде набора стержней разной длины, а над рольгангом установлено устройство для нанесения клея на развертку лотка с боковыми прижимами (RU 2170693 С, 20.07.2001).
Известно устройство для упаковки изделий и их комплектов в термоусадочную пленку, содержащее узел подачи термоусадочной пленки, подпружиненный термонож, термокамеру, вентиляторы, узел подачи изделий в термокамеру в виде стола с поворотной в горизонтальной плоскости столешницей, имеющей Т-образное поперечное сечение, причем в этом устройстве дно термокамеры выполнено со сквозной прорезью, имеющей траекторию дуги, совпадающую с траекторией перемещения нижней части сечения столешницы, вентиляторы установлены вблизи столешницы, по два с каждой ее стороны, с возможностью обдува сверху и снизу расположенного на ней изделия, столешница выполнена в виде трех расположенных по окружности плоскостей, образованных решетчатой поверхностью, а термонож и вентиляторный блок расположены по окружности стола вблизи столешницы (RU 2148542 С1, 10.05.2000).
Известно устройство для упаковки изделий в термопластичную полимерную пленку, преимущественно термоусадочную, содержащую смонтированные в корпусе узел размотки рулона с опорным роликом, узел сварки и нагревательный стол. Узел сварки включает установленную над упругой опорой прижимную траверсу, несущую профильный резистивный электронагреватель. Нагревательный стол установлен за узлом сварки. На опорном ролике узла размотки радиально закреплены шипы перфоратора. На корпусе дополнительно пристыкована горизонтальная монтажная рамка (RU 2132775 С1, 10.07.1999). Изобретение обеспечивает плотное прилегание пленки к поверхности изделия, повышая качество упаковки, а также производит упаковку в разные исходные материалы с различной последовательностью операций.
Известна машина для упаковки в термоусадочную пленку, содержащая рабочий стол, расположенный между противоположными поверхностями пленки, при этом машина содержит устройство для автоматического раскрывания пленки для введения между ее поверхностями изделия (RU 2074102 С1, 27.02.1997).
Известна ручная установка для упаковки штучных или группы изделий в термоусадочную пленку, содержащая раму с рабочим и переходным столами, между которыми расположен термонож, рычагом через тягу связанный с ножной педалью привода термоножа, при этом за термоножом расположена термоусадочная камера проходного типа с транспортером, а рулон пленки расположен под рабочим столом (RU 2170195 С2, 10.07.2001).
Известно устройство для упаковки рулонного материала в термоусадочную пленку, содержащее механизм подачи пленки, механизм резки пленки термоножом, подающий и выводной транспортеры, термокамеру и средство для формования торцов упаковки, при этом термонож смонтирован на качающемся рычаге (RU 2086482 С1, 10.08.1997).
Из зарубежной патентной документации известны устройства для упаковки продукции в пленку, каждое из которых содержит раму, установленные на ней узлы размотки рулона пленки и упаковки изделий в пленку, средство сварки пленки и формирователь продукции в пакеты (WO 20060771103 А1, 27.07.2006; WO 2007080451 A2, 19.07.2007; GB 1421977 A, 21.01.1976; US 3583888 A, 08.06.1971; US 3587839 A, 28.06.1971; US 4104848 A, 08.08.1978; US 4945707 A, 07.08.1990; US 4945707 A, 07.08.1990; FR 2062674 A5, 25.06.1971; FR 2617121 А1, 30.12.1988; DE 2822674 А1, 29.11.1979).
Известен способ упаковки изделия путем оборачивания его антикоррозийной пленкой или бумагой с использованием нагрева пленки и уменьшения нагрева, а также устройство для реализации метода, соедержащее металлический стол с продолжением в виде конвейера, рулоны пленки с возможнстью разматывания ее на столе, упаковочное устройство и печь (JP 3846999 В2, 15.11.2006).
Известные линии решают соответствующие им задачи, однако они не отвечают возрастающим требованиям повышения качества упаковки и производительности с учетом заданной производительности при ручном режиме упаковки.
Техническим результатом изобретения является повышения качества упаковки и производительности линии. Другим результатом является повышение компактности линии, обеспечение возможности ее быстрой переналадки для работы в разных режимах.
Технический результат получен линией, характеризующейся тем, что она содержит пристыкованные друг к другу левую и правую рамы, при этом на правой раме расположены рулонодержатель и Г-образный термонож, на левой раме смонтирован имеющий траки приводной цепной конвейер и термотоннель, конвейер расположен в полости термотоннеля, в которой расположены также электронагреватели и, по меньшей мере, одно средство циркуляции горячего воздуха в полости термотоннеля, концы конвейера выходят наружу из термотоннеля на его противоположных сторонах, причем рулонодержатель имеет дополнительную раму, которая расположена на правой раме, и на дополнительной раме установлен шарнирно одноплечий рычаг с перемещаемым вдоль него и фиксируемым на нем противовесом, другой конец рычага лежит на валике рулонодержателя, термонож имеет возможность регулировки в вертикальной плоскости и закреплен на дополнительной раме, установленной на правой раме, термотоннель расположен за рабочим столом по ходу движения продукции, на дополнительной раме расположен подготовительный стол с расположенным над ним рассекателем для разведения в стороны сложенной в два слоя пленки, сбегающей с рулона, а средство циркуляции воздуха в полости термотоннеля соединено с установленным на термотоннеле электродвигателем.
На дополнительной раме смонтирован перфоратор, огибаемый с натягом пленкой, сбегающей с рулона, термонож имеет чашку магнита, взаимодействующую с магнитом, закрепленным на упоре термоножа, при этом термонож подпружинен в вертикальной плоскости, для чего внутри планки термоножа, поворотно установленной на оси крепления термоножа, закреплен пружинный механизм, связанный с упором термоножа.
На фиг.1 показана линия на виде спереди по отношению к ее продольной оси; на фиг.2 - линия на виде сверху, вид А на фиг.1; на фиг.3 - стол с закрепленным на нем термоножом; на фиг.4 - схема сварки первого поперечного шва пленки; на фиг 5 - схема раскрытия свернутой вдвое пленки; на фиг.6 - рулонодержатель в сборе.
Линия содержит пристыкованные друг к другу левую и правую рамы 1 (фиг.1), на правой раме установлен рулонодержатель 2 в сборе и Г-образный термонож 3. На левой раме установлен термотоннель 4. Рулонодержатель 2 в сборе имеет съемную дополнительную раму 5, которая расположена на основной правой раме 1. Рама 5 имеет внизу регулируемые по высоте опоры 6. Рамы 1 установлены на регулируемых по высоте опорах 7. На раме 5 установлен рулонодержатель 2 и шарнирно связанный с ней одноплечий рычаг 8 (фиг.5) с перемещаемым вдоль него и фиксируемым на нем противовесом 9. Другой конец рычага 8 имеет тормозной башмак 10, лежащий на валике 11 рулонодержателя 2 (фиг.2) с возможностью прижима башмака 10 к валику 11 рулонодержателя противовесом 9 с целью торможения самопроизвольного разматывания рулона в процессе его размотки для упаковки продукции. На валике 11 расположены фиксаторы (фиг.2), фиксирующие рулон 12 пленки в рабочем положении, при этом валик установлен в опорах рамы 5 с возможностью его свободного вращения в них.
Г-образный термонож 3 (фиг.3) имеет возможность регулировки в вертикальной плоскости и закреплен на дополнительной раме 13, которая установлена на регулируемых по высоте опорах 6.
На левой раме 1 (фиг.2) смонтирован имеющий траки 14 конвейер 15, а также термотоннель 4, который установлен на этой раме на регулируемых по высоте опорах 6. Конвейер 15 выполнен цепным, его цепи соединены траками 14 и этот конвейер расположен в полости 16 термотоннеля (фиг.1), в которой также расположены электронагреватели 17. В полости 16 расположено, по меньшей мере, одно средство 18 циркуляции горячего воздуха для обеспечения ускоренного и равномерного нагрева упаковочной пленки в полости 16. С цепью конвейера соединен электродвигатель 19 привода конвейера.
Концы конвейера выходят наружу из термотоннеля на его противоположных сторонах. Линия имеет перфоратор 20 (фиг.5) для перфорации отверстий в пленке с целью выпуска из пленочного рукава воздуха во время ее термоусадки. Пленка огибает перфоратор снизу и прижимается к нему.
Термонож 3 на его верхней планке 21 (фиг.3) имеет чашку 22 магнита, взаимодействующую с электромагнитом 23, закрепленным на упоре 24 термоножа. Термонож имеет пружинный механизм 25 его возврата в исходное верхнее положение.
Линия имеет подготовительный стол 26 (фиг.2) с расположенным над ним рассекателем 27 для разведения в стороны сложенной в два слоя пленки, сбегающей с рулона 12.
Рассекатель 27 закреплен на столе 26 таким образом, что между плоскостью этого стола и рассекателем образован зазор. Средство циркуляции воздуха в полости 16 термотоннеля соединено с установленным на термотоннеле 4 электродвигателем 28 вращения средства циркуляции. Средство циркуляции выполнено в виде крыльчатки, расположенной под электродвигателем 28. На фиг.5 позициями 29 и 30 показаны, соответственно, слои верхней и нижней стороны сложенной в два слоя пленки, сбегающей с рулона 12. Эти стороны образуют собой полурукав 31, показанный на фиг.4.
Термонож подпружинен пружинами возврата его в вертикальной плоскости (фиг.3) в крайнее верхнее положение. Для этого внутри планки 21 термоножа 3, поворотно установленной на оси 32 крепления термоножа, закреплен упомянутый пружинный механизм 25 с пружинами кручения, связанными с упором 24 термоножа.
В полости дополнительной рамы 13 (фиг.1) находятся электрические элементы управления термоножом 3 и электромагнитом 23. На дополнительной раме 13 расположен рабочий стол 33 (фиг.2), за которым расположен термотоннель 4 по ходу движения продукции. На термотоннеле 4 смонтирован блок 34 управления электродвигателями 28 и 19 и электронагревателями 17. Верхняя часть 35 рассекателя 27 (фиг.6) изогнута вверх относительно нижней части 36 рассекателя (фиг.6), между которой и рабочим столом 33 образован упомянутый зазор. Термонож имеет рукоятку 37 его перемещения.
Работает линия следующим образом. Заправляют разведенные верхний и нижний слои 29 и 30 пленки сверху и снизу рассекателя 27 (фиг.5). Подают пленку на рабочий стол 33 (фиг.4) путем подтягивания пленки к столу через рабочую зону термоножа 3. Затем термоножом 3 сваривают эти слои пленки и формируют на ней первый поперечный сварной шов. После этого в полученный полурукав пленки вводят продукцию и помещают ее на рабочий стол 33.
Опускают термонож 3 до соприкосновения с упором 24, при этом электромагнит 23 примагничивает чашку 22 магнита (фиг.3) и происходит сварка поперечного и продольного швов пленки в течение времени, заданного для работы электромагнита. После завершения сварки термонож возвращается в исходное положение под действием пружинного механизма 25. При этом производится отрезание пленки и образование поперечного сварного шва для следующей упаковки.
В результате продукция оказывается закрытая в упаковке тремя сварными швами и одним перегибом пленки. После этого продукцию перемещают с подготовительного стола 33 на конвейер 15 (фиг.1), которым продукция передвигается в полости 16 термотоннеля 4, где пленка нагревается и термоусаживается, обжимая продукцию со всех ее сторон. При термоусадке пленки в термотоннеле из замкнутого пространства пленки выходит воздух через отверстия, выполненные в пленке перфоратором. На выходе из термотоннеля пленка дополнительно термоусаживается и отверждается.
При работе линии, производительность которой зависит от пропускной способности термотоннеля 4, средство 18 циркуляции постоянно циркулирует в воздуховодах термотоннеля и в его полости 16 горячий воздух, перемешивает его с менее нагретой воздушной массой, обеспечивает интенсивный теплообмен в рабочей полости 16 и создает в каждой ее зоне постоянную заданную температуру. В результате термоусадочная пленка, которой обернут блок продукции, равномерно нагревается по всей поверхности блока продукции, контактирующей с нагретым воздухом, что исключает неравномерность нагревания пленки, неравномерность ее термоусадки и натяжения, и тепловые напряжения в ней, приводящие к местным разрывам и микроскопическим отрицательным изменениям структуры пленки. При работе термотоннеля в его полости повышается давление горячего воздуха от вращения средства циркуляции, что повышает скорость прогревания пленки в термотоннеле и дополнительно обеспечивает ее поджатие к поверхности продукции.
При использовании в линии средства циркуляции горячего воздуха, установленного в термотоннеле, качество выходящей из термотоннеля упаковки существенно повышается, при этом быстрый прогрев пленки в термотоннеле позволяет повысить пропускную способность термотоннеля и, соответственно, производительность линии, при этом создается возможность уменьшения габаритов термотоннеля и повышения компактности линии в целом. Поскольку линия состоит из быстромонтируемых и легко стыкуемых компонентов, расположенных на правой раме линии, то данная компоновка обеспечивает возможность быстрой и удобной переналадки линии для упаковки продукции с одного режима упаковки, на другой ручной режим упаковки. Техническое решение реализовано в проекте конструкции упаковочной линии УМ-2 «Универсал».