УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ РЕЗЕРВУАРОВ ИЗ ПЛАСТМАССЫ К ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
DEVICE FOR PREPARING PLASTIC CONTAINERS FOR USE

Область техники
Изобретение относится к устройству для подготовки к использованию резервуаров из пластмассы, а именно таких резервуаров, в частности ампул, которые сформированы в блоки резервуаров с боковыми поверхностями ампул, присоединенными друг к другу по разделительным линиям, по которым возможно отделение резервуаров друг от друга с целью их использования.
Уровень техники
Из уровня техники (патентный документ DE 19926329 A1) известны способы и устройства для производства изделий типа резервуара из пластмассы. Для изготовления каждого из соответствующих изделий шланг из размягченного синтетического материала, такого как полиэтилен или полипропилен, экструдируется в формовочный инструмент, один конец шланга закрывается путем сваривания, и при помощи создания воздействующего на шланг градиента пневматического давления он расширяется и для образования резервуара прилегает к определяющим его форму стенкам формовочного инструмента, состоящего из двух отдельных профильных деталей, расположенных напротив друг друга. При осуществлении известного в этой области техники способа bottelpack после этого каждый пластмассовый резервуар стерильно заполняется через соответствующий наполнительный мундштук внутри формовочного инструмента и затем после удаления наполнительного мундштука герметично закрывается с образованием задаваемой геометрической формы головки, причем для образования собственно пластмассового резервуара, в котором позже содержится жидкость, две отдельных профильных детали в виде формообразующих колодок перемещаются, например, посредством гидравлических или электрических средств привода, в противоположных направлениях - навстречу друг другу для создания закрытого положения и удаляясь друг от друга для создания одного из открытых положений. Чтобы достигать при этом очень высокой производительности по количеству выпускаемых изделий-резервуаров, в патентном документе DE 10323335 A1 описана многосекционная установка, в которой, благодаря разделению различных операций формообразования между различными секциями, расположенными последовательно на дуге воображаемой окружности, создано что-то вроде карусельной конструкции, которая делает возможными очень высокие тактовые частоты для выпускаемой пластмассовой продукции. В таких устройствах она выходит из технологической линии в форме цепи резервуаров, в которой большое количество отдельных резервуаров расположены в ряд и обращены друг к другу боковыми поверхностями. Последующая обработка заключается в том, что на продолжении технологической линии при помощи перфорирующего устройства из цепи резервуаров, в частности, имеющей форму ленты из ампул, вырубаются блоки резервуаров или блоки ампул, каждый из которых имеет подходящее для отправки и для употребления количество отдельных резервуаров, причем часто предусматриваются имеющими по 5 ампул, связанных друг с другом разделительными линиями.
Расположение резервуаров, в частности ампул, в виде блоков целесообразно и удобно в том, что касается упаковки и отправки. С другой стороны, использование отдельных резервуаров или ампул недостаточно удобно для пользователя. Даже если разделительные линии блоков выполнены точно и с тонкими стенками, отделение бывает сложным или даже затрудненным, в особенности если пластмасса достаточно жесткая, как в случае с резервуарами из полипропилена.
Раскрытие изобретения
Поэтому задачей изобретения является создание устройства, которое обеспечивает такую подготовку резервуаров, при которой отдельные резервуары или ампулы легко и удобно отделяемы для эксплуатации, сохраняя тем не менее стабильное сцепление по разделительным линиям для упаковки и отправки.
Решение этой задачи согласно изобретению достигнуто в устройстве, имеющем совокупность признаков пункта 1 формулы изобретения.
В соответствии с этим в изобретении предусмотрена секция предварительного разделения, в которую могут вводиться блоки резервуаров в ходе операций транспортировки (транспортных шагов) и в которой на каждой разделительной линии блоков предусмотрен вибрирующий нож, с помощью которого на каждой соответствующей разделительной линии образуется предварительный разделительный разрез. В зависимости от прочностных свойств пластмассы резервуара длина предварительного разделительного разреза по отношению к общей длине разделительной линии выбирается такой, что для упаковки и отправки сохраняется устойчивое соединение за счет оставшейся длины разделительной линии, однако отделение осуществляется легко и без применения большой силы. В связи с высокими тактовыми частотами, характерными для рационально функционирующих систем изготовления резервуаров, следует стремиться к тому, чтобы за один шаг транспортировки как можно большее количество резервуаров вводилось в секцию предварительного разделения, которая, следовательно, должна быть устроена таким образом, чтобы имелось нужное количество вибрирующих ножей, приводимых в движение для выполнения надреза. Ввиду относительно твердого синтетического материала (это относится прежде всего к пропилену), значительного усилия резания, необходимого в связи с этим, и соответственно высокой приводной мощности, необходимой для совместного приведения в действие вибрирующих ножей, приводное устройство должно быть выполнено чрезвычайно мощным и требовать слишком много монтажного пространства, если одновременно производится режущее движение большего количества вибрирующих ножей. Принимая во внимание это обстоятельство, расположение ножей в устройстве согласно изобретению организовано таким образом, что вибрирующие ножи специально сцеплены общим приводом так, что режущие движения производятся поочередно, друг за другом, со смещением во времени.
Благодаря достигаемому таким образом распределению нагрузки во времени становится возможным приводить в действие большее количество вибрирующих ножей при той же мощности привода.
В связи с этим в особенно предпочтительном варианте осуществления для проходящего по круговой траектории режущего движения режущей кромки вибрирующих ножей они расположены, выступая в радиальном направлении, на общем, соединенном с вращательным приводом, ножевом валу, на котором, для последовательного осуществления режущих ударов со смещением во времени, по меньшей мере один вибрирующий нож расположен со смещением на определенный угол поворота относительно по меньшей мере одного из других вибрирующих ножей.
Если при этом предусматривается, что за одну транспортировочную операцию (транспортировочный шаг) в секцию предварительного разделения вводится более одного блока резервуаров, причем для каждого блока, снабжаемого предварительным разделительным разрезом, имеется своя группа вибрирующих ножей, то в предпочтительном варианте исполнения имеется возможность расположить последние на ножевом валу таким образом, что предварительные разделительные разрезы производятся одновременно на более чем одном блоке.
В устройствах, рассчитанных на высокие тактовые частоты, где за одну транспортировочную операцию в секцию предварительного разделения подаются три блока по пять ампул в каждом, преимущество дает такое выполнение конструкций, при котором каждые четыре вибрирующих ножа каждой из групп расположены на ножевом валу таким образом, что режущее движение производят одновременно четыре ножа, относящиеся к двум различным группам. Это приводит не только к оптимальному распределению во времени нагрузки от вращающего момента на приводной вал, но и к оптимизации нагрузки на вал от изгибающего момента благодаря разнесенному в осевом направлении вала приложению силы резания.
В предпочтительных вариантах исполнения блоки резервуаров с помощью транспортировочного устройства вводятся из секции подачи в секцию предварительного разделения, а оттуда выводятся в секцию выдачи, служащую для вывода блоков резервуаров, снабженных предварительным разделительным разрезом, благодаря чему возникает возможность автоматизированной работы, начиная от экструдирования пластмассы и до операции упаковки, причем секция подачи включается как непосредственное продолжение технологической линии после перфорирующего устройства, в котором блоки резервуаров вырубаются из ленты из ампул.
В предпочтительном варианте исполнения транспортирующее устройство снабжено направляющей, вдоль которой движется транспортировочный ползун, имеющий держатель (рамку) для транспортируемых блоков резервуаров.
При этом конструкция выполняется таким образом, что транспортировочный ползун перемещается возвратно-поступательно по прямолинейной направляющей между секцией подачи и секцией предварительного разделения.
При этом возможно наличие в секции предварительного разделения подъемного устройства, с помощью которого блоки резервуаров поднимаются с транспортировочного ползуна в разделительную позицию для осуществления предварительных разделительных разрезов, транспортировочный ползун же освобождается для движения обратно к подающей секции и таким образом подготавливается к следующей операции транспортировки. Для блоков, снабженных предварительными разделительными разрезами, транспортирующее устройство может иметь ленточный транспортер для перемещения этих блоков к секции выдачи, из которой блоки резервуаров, снабженные предварительными разделительными разрезами, выдаются, например, с помощью конвейера в направлении транспортировки, перпендикулярном направлению транспортера.
Краткий перечень чертежей
Ниже изобретение подробно поясняется на основе варианта исполнения, изображенного на чертежах.
На них показано следующее:
фигура 1: вид сбоку варианта исполнения устройства согласно изобретению со значительным схематическим упрощением;
фигура 2: горизонтальная проекция варианта исполнения, показанного на фиг.1, также в значительно упрощенном изображении;
фигура 3: разрез по линии III-III по фиг.1, представленный в увеличенном относительно фиг.1 и 2 виде;
фигура 4: вид сбоку блока ампул в готовом виде, но до подготовки к эксплуатации, представленный приблизительно в натуральную величину.
Осуществление изобретения
Представленный на чертежах вариант исполнения устройства согласно изобретению имеет секцию 1 подачи, секцию 3 предварительного разделения и секцию 5 выдачи. В секции 1 подачи начинается транспортировочное устройство, с помощью которого транспортировочный ползун 7 перемещается вдоль прямолинейной горизонтальной направляющей 8. Он образует рамку 9 (см. фиг.2), служащую основанием, на котором рядом друг с другом лежат три блока 11 ампул по пять ампул 13 в каждом, для введения их в секцию 3 предварительного разделения в направлении стрелки 15 на фиг.1. На фиг.4 показан отдельно такой блок 11 ампул с пятью отдельными ампулами 13, которые приформованы друг к другу вдоль их соприкасающихся боковых краев, по разделительным линиям 17.
Показанный вариант исполнения изобретения представляет продолжение технологической линии изготовления резервуаров, причем устройство примыкает к подключенному к секции 1 подачи перфорирующему устройству (не представлено), в котором блоки 11 ампул вырубаются из так называемой ленты ампул, изготовленной, например, с помощью системы bottelpack. Выходя из перфорирующего устройства, блоки 11, как показано стрелкой 19 на фиг.1, вкладываются в транспортировочный ползун 7, находящийся в начале направляющей 8, таким образом, что в рамке 9 находится три лежащих рядом блока 11.
После того как транспортировочный ползун 7 с блоками 11 перемещен в секцию 3 предварительного разделения, для выполнения предварительных разделительных разрезов по разделительным линиям 17 блоки 11 поднимаются из рамки 9 транспортировочного ползуна 7 и перемещаются в позицию разделения, как показано на фиг.3. Это осуществляется с помощью подъемного устройства, имеющего подъемные планки 21, которые с открытого конца ползуна 7 через находящиеся в нем нижние отверстия прилегают к нижней стороне ампул 13, чтобы приподнимать блоки 11 из рамки 9. Для достижения этой цели планки 21 выполнены с возможностью перемещения по вертикали при помощи устройства 25 подъемного цилиндра. Когда блоки 11 подняты в положение разделения и тем самым освобожден транспортировочный ползун 7, он возвращается из секции предварительного разделения обратно в секцию подачи, чтобы снова принять три блока ампул для последующей транспортировочной операции.
Для выполнения предварительных разделительных разрезов на блоках 11, находящихся в положении разделения, секция 3 предварительного разделения имеет количество разделительных линий 17, соответствующее количеству вибрирующих ножей 27, из которых на чертеже цифрами обозначены только некоторые из вибрирующих ножей, видимых на фиг.3. Каждый из вибрирующих ножей имеет режущую кромку 29 (не все обозначены цифрами), которая приводится в движение по круговой траектории для осуществления предварительного разделительного разреза, в то время как вибрирующие ножи 27 производят колебательное движение. Для этого вибрирующие ножи 27 размещены на общем приводном валу 31, который приводится во вращение с помощью приводного устройства 33. Последнее представляет собой в настоящем примере исполнения реечный привод 27, в котором гидравлическим, пневматическим или электрическим путем приводится в возвратно-поступательное движение зубчатая рейка, которая с помощью шестерни и обгонной муфты 37 (фиг.2) приводит в движение вал 31.
В настоящем примере, где три блока 11 по пять ампул 13 одновременно транспортируются в секцию 3 предварительного разделения в положение разделения, а двенадцать вибрирующих ножей 27 расположены на валу 31, одновременно осуществляемый предварительный разделительный разрез по всем разделительным линиям 17 потребовал бы очень высокой мощности для приводного вала 31, в особенности в случае, если ампулы 13 выполнены из пластмассы, которая, как, например, полипропилен, относительно жестка. Для устранения этого недостатка конструкция в изобретении такова, что вибрирующие ножи 27 размещены на приводном валу 31 специальным образом, а именно так, что режущие кромки 29 одних ножей 27 расположены на валу 31 со смещением на определенный угол поворота относительно режущих кромок 29 других ножей 27. В устройстве согласно изобретению ножи 27 расположены в соответствии с тремя блоками 11 в виде трех групп 41, 43 и 45 ножей (фиг.1 и 2), каждая из которых включает в себя четыре ножа 27. При этом их расположение относительно вала 31 выбрано таким образом, что разрез осуществляется одновременно четырьмя режущими кромками и что при этом каждый раз задействованы ножи 27 двух различных групп 41, 43, 45.
Как видно из сравнения фиг.1 и 2, для этого возможен выбор такого распределения положений поворота, что, как на фиг.1, оба средних ножа 27 находящихся рядом групп 41 и 43 ориентированы одинаково. Фиг.2 иллюстрирует распределение, при котором одинаково ориентированы на валу 31 оба внешних ножа 27 в группе 41 и оба внутренних ножа 27 в группе 45.
Из фиг.3 понятно, что в ходе вращательного движения вала 31 против часовой стрелки режущие кромки 29 движутся по круговой траектории и что при этом участки режущих кромок 29, наиболее удаленные в радиальном направлении, движутся через большую часть длины ампул 13, но дальние наружные концы режущих кромок 29 выходят из области разделительной линии ампул 17 до того, как прорезана вся разделительная линия 17. Иначе говоря, длина режущих кромок 29 в радиальном направлении, относительно оси вращения 31, и положение ампул 13 в положении разделения определяют длину предварительного разделительного разреза, которая каждый раз выбирается таким образом, что ампулы 13 в предварительно надрезанных блоках 11 достаточно хорошо соединены, как того требует упаковка и пересылка, однако для использования ампул 13 их легко отделять.
После того как транспортирующий ползун, который освобождается благодаря подъему блоков 11, возвращается обратно к секции 1 подачи, а поднимающее устройство освобождает блоки 11 с осуществленным предварительным надрезом, опуская подъемные планки 21 вниз, блоки 11 с осуществленным предварительным надрезом попадают на ленту 47 транспортера, вследствие чего они попадают по направлению стрелки 49 на фиг.1 к секции выдачи. Для окончательной выдачи блоков 11 с осуществленным предварительным надрезом с целью их упаковки и пересылки секция выдачи 5 имеет ленту 51 транспортера, которая, как показано стрелкой 53, выдает блоки 11 в направлении транспортировки, перпендикулярном направлению ленты 47 транспортера.