УСТРОЙСТВО ЗАПОЛНЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОВ СМЕСЬЮ ГАЗОВ ЗАДАННОГО СОСТАВА И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ГЕРМЕТИЧНОГО ЗАКРЫТИЯ КОНТЕЙНЕРОВ

Предложение относится к упаковочной отрасли, в частности к упаковке изделий или материалов в особых условиях газовой среды путем введения газа в емкость с помощью сопел.
Порча пищевых продуктов обусловлена развитием микроорганизмов и окислением компонентов продукта. Необходимым условием обоих процессов является присутствие молекулярного кислорода. Одним из методов предохранения продуктов от микробиальной и окислительной порчи является их хранение в модифицированной газовой среде.
В модифицированной газовой среде воздух, находящийся внутри упаковки, замещен смесью инертных газов (как правило азота и углекислого газа), исключающей или замедляющей процесс окисления (порчи) пищи. Низкий уровень кислорода предотвращает развитие и размножение грибков, бактерий и иных микроорганизмов.
Применение модифицированной газовой среды является естественной и экологичной технологией сохранения продукта и увеличения его сроков хранения, используется множеством предприятий пищевой промышленности.
Это самый современный способ сохранения качества и свежести продуктов питания, позволяет в несколько раз увеличить срок хранения без замораживания, а также исключить применение химических добавок и консервантов. Суть упаковки в модифицированной газовой среде - в замещении атмосферного воздуха смесью газов, которая подавляет размножение микроорганизмов. Газы, составляющие атмосферный воздух - азот, кислород и двуокись углерода, в необходимых пропорциях используются для производства газовой смеси, в которой сохраняются свежие продукты питания.
После изменения состава среды внутри контейнера для сохранения постоянства ее состава необходимо обеспечить непроницаемость закрытого контейнера для газов, жидкостей, прочих элементов внешней среды.
Таким образом, необходимыми технологическими процессами для обеспечения хранения продукта в смеси газов заданного состава являются вытеснение атмосферного воздуха из тары с продуктом, наполнение ее газом, последующее герметичное закрытие тары.
Из существующего уровня техники известно устройство для упаковки изделий из сахарной ваты (патент № RU 2165149 от 03.07.2000, по пункту 8 формулы изобретения), содержащее станину, на которой смонтировано приспособление для сварки краев оболочек из термопластичной пленки и приспособление для герметизации упаковки и ввода в нее воздуха до создания избыточного давления, включающее иглу-воздуховод, при этом приспособление для сварки краев оболочек включает кольцевой стол с эластичной прокладкой и двумя диаметрально расположенными кронштейнами, на одном из которых шарнирно закреплена подпружиненная траверса, несущая закрепленный по карданному типу нагреватель и оснащенная ручкой с пазом для взаимодействия с осью-зацепом, расположенной на другом кронштейне, и электромагнит, кинематически связанный с ручкой траверсы в ее закрытом положении, при этом приспособление для ввода воздуха в упаковку и ее герметизации содержит кольцевой стол с закрепленным на нем проволочным электродом, узел управления подачей воздуха через иглу-воздуховод и узел управления процессом герметизации, содержащий корпус с кнопкой включения электрода и прижим, подпружиненный к ручке и оснащенный эластичным элементом для поджима упаковки к электроду, причем игла-воздуховод, прижим и ручка шарнирно закреплены на корпусе на одной оси, а к корпусу шарнирно прикреплен двуплечий рычаг для обеспечения кинематической связи ручки и кнопки включения электрода.
Также известно устройство для упаковки легкоповреждаемых изделий (патент № RU 2111908 от 12.02.1997, по пункту 2 формулы изобретения), содержащее неподвижный стол, подвижную и неподвижную сварочные колодки, на одной из которых закреплен нагревательный элемент, и привод, а неподвижный стол выполнен в виде кольца, на котором шарнирно закреплена кольцевая крышка с установленным на ней кольцевым эластичным прижимом, имеющим сегментный разрыв, на кольцевом столе имеется кронштейн с размещенной в нем полой иглой-воздуховодом, на кронштейне также шарнирно закреплена ручка-привод с двумя опорными поверхностями, на одной из которых выполнена пятка, а на другой установлен сегментный эластичный прижим, на кольцевом столе установлено кольцо-диэлектрик с размещенным в его канавке кольцевым электродом.
Недостатками описанных устройств являются:
- сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества технологических узлов и конструктивных связей между элементами, нарушение которых приводит к сбою в работе оборудования;
- низкая производительность, обусловленная отсутствием частичной автоматизации оборудования и необходимости участия человека на каждой стадии производственного цикла, что значительно увеличивает его продолжительность.
Задачей заявляемого решения является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат предложения заключается в расширении технологических, функциональных возможностей машины, позволяющей производить наполнение контейнеров смесью газов заданного состава и последующее герметичное закрытие контейнеров.
Технический результат достигается тем, что устройство заполнения контейнеров смесью газов заданного состава и последующего герметичного закрытия контейнеров, содержит
каркас, на котором последовательно установлены
неподвижная в вертикальной плоскости опорная плита с как минимум одним гнездом для контейнера и как минимум одним отводящим каналом, выполненным на таком расстоянии от гнезда, чтобы обеспечить выход атмосферного воздуха из контейнера;
установленная с возможностью перемещения в вертикальной плоскости плита с как минимум одним отверстием, диаметр которого обеспечивает помещение внутрь отверстия горловины контейнера, с как минимум одним подающим каналом, выполненным на таком расстоянии от отверстия, чтобы обеспечить подачу смеси газов регулируемого состава в контейнер;
устройство подачи смеси газов регулируемого состава в контейнер через подающий канал;
устройство подачи мембранного материала;
установленная с возможностью перемещения в вертикальной плоскости плита для прижатия мембранного материала к горизонтальной поверхности горловины контейнера;
запаивающий элемент;
вырубающий элемент.
В предпочтительном варианте реализации устройства подающие каналы выполнены под углом от 4 до 50 градусов к горизонтальной поверхности плиты.
Совокупность признаков, содержащихся в независимом пункте формулы полезной модели, не известна из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности "новизна".
Соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности "промышленная применимость" обусловлено тем, что предлагаемое техническое решение работоспособно и возможно его использование в пищевой, отраслях промышленности. Данное решение успешно реализовано в производимых машиностроительным заводом ЗАО "Таурас-Феникс" машинах, эксплуатируется на предприятиях заказчиков.
Предложение поясняется графическими материалами, где:
фиг. 1 - устройство заполнения контейнеров смесью газов заданного состава и последующего герметичного закрытия контейнеров, вид в срединном разрезе;
фиг. 2 - опорная плита с гнездом для контейнера, вид сверху;
фиг. 3 - плита с отверстием, диаметр которого обеспечивает помещение внутрь отверстия горловины контейнера, с подающими каналами, вид сверху;
фиг. 4 - плита с отверстием, диаметр которого обеспечивает помещение внутрь отверстия горловины контейнера, с подающими каналами, вид в разрезе Б-Б;
На графических материалах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания сущности изобретения, а сопутствующие элементы, хорошо известные специалистам в данной области, не представлены.
Основанием устройства служит каркас 1 (фиг. 1), на котором последовательно установлены
неподвижная в вертикальной плоскости опорная плита 2 с как минимум одним гнездом 3 (фиг. 2) для контейнера 4 и как минимум одним отводящим каналом 5, выполненным на таком расстоянии от гнезда 3, чтобы обеспечить выход атмосферного воздуха из контейнера 4;
установленная с возможностью перемещения в вертикальной плоскости плита 6 с как минимум одним отверстием 7 (фиг. 3), диаметр которого обеспечивает помещение внутрь отверстия горловины контейнера 4, с как минимум одним подающим каналом 8 (фиг. 3), выполненным на таком расстоянии от отверстия 7, чтобы обеспечить подачу смеси газов регулируемого состава в контейнер 4;
устройство 9 (фиг. 1) подачи смеси газов регулируемого состава в контейнер 4 через подающий канал 8 (фиг. 3, фиг. 4);
устройство 10 подачи мембранного материала 11 (фиг. 1);
установленная с возможностью перемещения в вертикальной плоскости плита 12 для прижатия мембранного материала 11 к горизонтальной поверхности горловины контейнера 4 (фиг. 1);
запаивающий элемент 13;
вырубающий элемент 14.
В предпочтительном варианте реализации устройства подающие каналы 8 (фиг. 3, фиг. 4) выполнены под углом от 4 до 50 градусов к горизонтальной поверхности плиты.
Устройство заполнения контейнеров смесью газов заданного состава и последующего герметичного закрытия контейнеров работает следующим образом.
В гнездо 3 (фиг. 2) опорной плиты 2, неподвижно закрепленной на каркасе 1, подается контейнер 4 (фиг. 1). Плита 6 перемещается вертикально вниз таким образом, чтобы горловина контейнера 4 оказалась внутри отверстия 7 (фиг. 3).
Посредством устройства 10 подачи мембранного материала 11 осуществляется подача закрывающего мембранного материала на горизонтальную поверхность горловины контейнера 4.
Устройство 9 подачи смеси газов регулируемого состава осуществляет подачу смеси газов в контейнер 4 через подающий канал 8 (фиг. 3, фиг. 4). При этом происходит вытеснение находящегося в контейнере 4 атмосферного воздуха и его отведение через каналы 5 (фиг. 1). Время подачи смеси газов заданного состава определяется эмпирически для каждого из применяемых контейнеров.
Плита 12 (фиг. 1) опускается, обеспечивает плотное прилегание мембранного материала 11 к горизонтальной поверхности горловины контейнера 4. Запаивающий элемент 13 осуществляет присоединение мембранного материала к горловине контейнера 4. Вырубающий элемент 14 осуществляет вырубку мембранного материала заданной формы.
Процесс повторяется для каждого следующего контейнера.
Применение заявленного устройства позволяет расширить технологические, функциональные возможности машины, позволяющей производить наполнение контейнеров смесью газов заданного состава и последующее герметичное закрытие контейнеров.