УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДАЧИ ОТКРЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ, ПРИКЛЕИВАЕМЫХ НА УПАКОВКИ, СОДЕРЖАЩИЕ РАЗЛИВНЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ
DEVICE FOR FEEDING OPENING APPLIANCES STUCK TO PACKAGING CONTAINING DRAUGHT FOOD PRODUCTS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к узлу направления в заданной технологической последовательности для открывающих устройств, предназначенных для приклеивания к герметизированным упаковкам с разливными пищевыми продуктами.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как известно, многие разливные пищевые продукты, такие как фруктовый сок, пастеризованное молоко (обработанное при сверхвысоких температурах), вино, томатный соус и т.д., продаются в упаковках, изготовленных из стерилизованного упаковочного материала.
Типичным примером упаковки такого типа является упаковка в форме параллелепипеда для жидких или разливных пищевых продуктов, известная как Tetra Brik Aseptic (зарегистрированная торговая марка), которая изготавливается путем складывания и герметизации ламинированной полосы упаковочного материала. Упаковочный материал имеет многослойную структуру, содержащую слой подложки для жесткости и прочности, который может содержать слой волокнистого материала, например бумаги, или полипропиленового материала с минеральным наполнителем, который покрывается с обеих сторон слоями термопластичного материала, например полиэтиленовой пленки. В случае стерильных упаковок для продуктов длительного хранения, таких как пастеризованное молоко, упаковочный материал содержит слой кислородонепроницаемого материала, например алюминиевой фольги, который наложен на слой термопластичного материала, и, в свою очередь, покрыт другим слоем термопластичного материала, образующего внутреннюю поверхность упаковки, непосредственно контактирующую с пищевым продуктом.
Как известно, упаковки подобного рода изготавливаются на полностью автоматических упаковочных машинах, на которых из упаковочного материала рулонной подачи формируется непрерывная труба; рулон упаковочного материала стерилизуется на упаковочной машине, например, путем нанесения химического стерилизующего вещества, такого как раствор перекиси водорода, который, после завершения стерилизации, удаляется с поверхностей упаковочного материала, например, путем испарения под действием нагрева; и рулон упаковочного материала, стерилизованный таким образом, поддерживается в закрытой, стерильной среде и складывается, и герметизируется продольно для формирования вертикальной трубы.
Труба заполняется стерилизованным или прошедшим стерилизацию пищевым продуктом и герметизируется, и затем отрезается вдоль равномерно разнесенных поперечных сечений для формирования подушкообразных упаковок, которые затем механически складываются для формирования соответствующих законченных упаковок, по существу, в форме параллелепипеда.
Альтернативно, упаковочный материал может быть разрезан на заготовки, из которых формируются упаковки на формовочных шпинделях, и упаковки заполняются пищевым продуктом и герметизируются. Одним из примеров такого типа упаковки является так называемая упаковка "с крышеобразным верхом", известная под торговым названием Tetra Rex (зарегистрированная торговая марка).
После формирования вышеуказанные упаковки могут подвергаться дальнейшей обработке, например, путем нанесения повторно закрываемых открывающих устройств для защиты пищевого продукта внутри упаковки от контакта с окружающими веществами, и для обеспечения возможности розлива продукта.
В настоящее время наиболее распространенные на рынке открывающие устройства содержат кольцевую рамочную часть, образующую отверстие для розлива, и закрепленную вокруг удаляемого или прокалываемого участка верхней стенки упаковки; и крышку, шарнирно закрепляемую или навинчиваемую на рамочную часть, которую можно снять для открывания упаковки. Альтернативно, могут быть использованы другие типы открывающих устройств, например, открываемые скольжением, также известные.
Удаляемая часть упаковки может быть образована герметизирующим листом, приклеенным или присоединенным при помощи термосварки к внешней стороне упаковки для закрытия сквозного отверстия в упаковке. Один из примеров такого решения описан и показан в Патентной Заявке ЕР-А-9433549. Альтернативно, удаляемая часть упаковки может быть образована так называемым "предварительно ламинированным" отверстием, т.е. отверстием, выполненном в слое подложки упаковочного материала до покрытия слоя подложки прочими слоями, образующими упаковочный материал, т.е. слоями термопластичного материала и/или слоями изолирующего материала, герметично закрывающими отверстие. Один из примеров подобного решения описан и показан в Патентной Заявке ЕР-А-331798.
В обоих случаях открывающие устройства подаются из бункера к узлу нанесения клея и затем к узлу приклеивания для приклеивания каждого открывающего устройства к соответствующей упаковке.
Для улучшения работы узла нанесения клея в промышленности существует необходимость в узле направления в заданной технологической последовательности для подачи открывающих устройств к приклеивающему узлу в последовательности и с заданными скоростями перемещения и интенсивностями подачи.
Точнее в промышленности существует необходимость в узлах направления в заданной технологической последовательности, обладающих высокой гибкостью, т.е. предназначенных для транспортировки открывающих устройств с разными скоростями подачи.
Также в промышленности существует необходимость в снижении уровня шума при работе узла направления в заданной технологической последовательности, при одновременном снижении износа механических компонентов, для продления, таким образом, срока службы указанного узла.
В конечном счете, в промышленности также существует необходимость в прекращении подачи открывающих устройств к узлу приклеивания без остановки узла направления в заданной технологической последовательности, в случае временного прекращения подачи соответствующих упаковок к узлу приклеивания.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение узла направления в заданной технологической последовательности для открывающих устройств, предназначенных для приклеивания их к герметично закрытым упаковкам с разливными продуктами, отвечающего вышеуказанным требованиям и являющегося эффективным и недорогим.
В соответствии с настоящим изобретением создан узел направления в заданной технологической последовательности, работающий вдоль пути подачи ряда открывающих устройств для присоединения к соответствующим герметично закрытым упаковкам с разливными пищевыми продуктами, и отличающийся тем, что он содержит:
- конвейерные средства для транспортировки вышеуказанных открывающих устройств, расположенные по меньшей мере в одну линию;
- отводимые стопорные средства, взаимодействующие с вышеуказанными открывающими устройствами далее по ходу перемещения от вышеуказанных транспортировочных средств вдоль вышеуказанного пути; при этом вышеуказанные стопорные средства, как правило, занимают первое положение, в котором они препятствуют перемещению вышеуказанных открывающих устройств вдоль вышеуказанного пути, и могут быть отведены во второе положение, позволяя перемещаться вышеуказанным открывающим устройствам; и
- проталкивающие средства, движущиеся с заданными интервалами мимо вышеуказанных стопорных средств для перевода вышеуказанных стопорных средств из вышеуказанного первого положения в вышеуказанное второе положение, так что вышеуказанные открывающие устройства подаются в последовательности и с заданной скоростью через стопорные средства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предпочтительный, неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения будет описан в виде примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает вид в перспективе, с удалением некоторых частей для ясности, узла направления в заданной технологической последовательности для открывающих устройств в соответствии с изобретением;
фиг.2-4 изображают в увеличенном масштабе виды сверху фрагментов узла направления в заданной технологической последовательности согласно фиг.1 в разных рабочих положениях;
фиг.5 изображает вид сверху, с удалением некоторых частей для ясности, узла направления в заданной технологической последовательности согласно фиг.1.
ЛУЧШИЙ СПОСОБ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.1-4, узел направления в заданной технологической последовательности для открывающих устройств 3, который обозначен позицией 1, этот узел может быть встроен в известную машину для упаковки разливных пищевых продуктов (не показано) типа, описанного во введении.
Более подробно узел 1 работает вдоль пути А подачи открывающих устройств 3. Каждое из открывающих устройств 3 проходит по пути А в направлении, обозначенном на фиг.2-4, и этот путь продолжается от бункера (не показано), расположенного выше по ходу перемещения от узла 1 вдоль пути А, к ряду узлов (не показано), формирующих часть упаковочной машины, взаимодействующих с открывающими устройствами 3 и расположенных ниже по ходу перемещения от узла 1 вдоль пути А, таких как узел для нанесения клея на открывающие устройства 3, и узел для приклеивания каждого открывающего устройства 3 к соответствующей упаковке (не показано).
Неограничивающие примеры упаковок, производимых на упаковочных машинах вышеописанного типа, представляют собой упаковки в форме параллелепипеда, известные под торговым названием Tetra Brik Aseptic (зарегистрированная торговая марка), или так называемые упаковки с крышеобразным верхом, известные под торговым названием Tetra Rex (зарегистрированная торговая марка).
Упаковочный материал упаковки имеет многослойную структуру (не показано), содержащую слой подложки из волокнистого материала, например бумаги или полипропилена с минеральным наполнителем, покрытый с обеих сторон слоями термопластичного материала, например полиэтиленовой пленки. В случае асептических упаковок для продуктов длительного хранения, таких как пастеризованное молоко, упаковочный материал содержит слой кислородонепроницаемого материала, например алюминиевой фольги, который накладывается на слой термопластичного материала, и, в свою очередь, покрывается другим слоем термопластичного материала, формирующего внутреннюю поверхность упаковки, непосредственно контактирующую с пищевым продуктом.
Открывающее устройство 3 устанавливают на удаляемую часть соответствующей упаковки (не показано), т.е. часть, которая может быть отсоединена от остальной упаковки для обеспечения возможности розлива разливного продукта.
Удаляемая часть может быть образована герметизирующим листом, приклеенным или присоединенным путем термосварки к упаковке для закрытия сквозного отверстия в упаковке. Альтернативно, удаляемый участок может быть образован так называемым "предварительно ламинированным" отверстием, т.е. отверстием, образованным в слое подложки упаковочного материала и герметично закрытом другими слоями, образующими упаковочный материал (по меньшей мере слоями термопластичного материала).
Как показано на фиг.2-4, устройство 3, по существу, содержит рамочную часть 5, приклеенную к стенке соответствующей упаковки, так что круглое отверстие 6 для розлива располагается на удаляемом участке; и крышку 7, навинченную на рамочную часть 5 для закрытия отверстия 6, которую можно снять с рамочного участка 5 для розлива пищевого продукта.
Узел 1 предпочтительно содержит первый конвейер 10 для транспортировки открывающих устройств 3, расположенных в линию; отводимый стопорный узел 11, взаимодействующий с открывающими устройствами 3 ниже по ходу перемещения от конвейера 10, обычно установленный в первое положение, препятствующее прохождению открывающих устройств 3 вдоль пути А, и переводимый во второе положение, позволяющее открывающим устройствам 3 перемещаться; и два вторых конвейера 12, которые перемещаются через узел 11 с заданным интервалом для перевода узла 11 из первого положения во второе положение, так что открывающие устройства 3 перемещаются через узел 11 последовательно с заданной скоростью.
Более точно конвейер 10 (фиг.2-4) принимает открывающие устройства 3 из бункера и из устройства (не показано) для расположения открывающих устройств 3 в линию и их подачи на конвейер 10.
Конвейер 10 имеет плоскую поверхность 20, функционально соединенную с электродвигателем (не показан) и перемещаемую параллельно пути А для транспортировки открывающих устройств 3. Более подробно поверхность 20 транспортирует открывающие устройства, расположенные в линию, при этом первая сторона каждого из устройств - сторона, выступающая от вышеуказанной упаковки после приклеивания устройства - контактирует с поверхностью 20, и другая сторона - противоположная первой стороне и непосредственно приклеиваемая к соответствующей упаковке - свободна.
Как детально показано на фиг.1-5, узел 11 содержит два рычага 15, вращающихся вокруг их соответствующих осей В, С, параллельных друг другу и проходящих перпендикулярно пути А. Каждый рычаг 15 может быть установлен в первое угловое положение, в котором он сообщается с соответствующим открывающим устройством 3 для сдерживания открывающих устройств 3 от перемещения вдоль пути А и предотвращения их подачи через узел 11, и второе угловое положение, в котором он отведен от соответствующих открывающих устройств 3 для обеспечения их прохождения через узел 11 и вдоль пути А.
Более подробно рычаги 15 имеют дугообразную форму для взаимодействия с концевым участком открывающих устройств 3.
Узел 11 также содержит пружину 16 (фиг.1 и 5) для упругого нагружения рычагов 15 в первом угловом положении; рычажный механизм 17 (фиг.5), функционально соединяющий цилиндр 30, удерживающий пружину 16, с рычагами 15.
Как детально показано на фиг.5, цилиндр 30 имеет ось, проходящую параллельно пути А; первый осевой конец 37, присоединенный к рычажному механизму 17; и второй осевой конец (не показанный на фиг.5), противоположный концу 37, который скользит внутри неподвижной структуры 2 узла 1. Более точно второй конец цилиндра 30 ввинчивается в гайку 33, окружающую второй конец.
Промежуточный участок цилиндра 30 помещен с возможностью скольжения внутрь выступа 32, прикрепленного к участку 26 структуры 2.
Пружина 16 представляет собой спиральную пружину, проходящую параллельно пути А и навитую коаксиально на цилиндр 30. Более точно пружина 16 расположена между выступом 32 и гайкой 33, окружающей цилиндр 30 коаксиально.
Под действием внешней силы цилиндр 30 скользит в первом направлении параллельно пути А, перемещая гайку 33 к выступу 32 и сжимая пружину 16; и при снятии внешней нагрузки пружина 16 разжимается для скольжения цилиндра 30 во втором направлении, противоположном первому, с тем, чтобы переместить гайку 33 в сторону от выступа 32.
При помощи цилиндра 30 и выступа 32 рычажный механизм 17 преобразует разжимание растяжение/сжатие пружины 16 во вращение рычагов 15 вокруг соответствующих осей В, С.
Более подробно рычажный механизм 17 преобразует поворот, под действием открывающих устройств, каждого рычага из первого положения во второе угловое положение, в сжатие пружины 16 из минимально сжатого положения пружины 16, и преобразует разжимание пружины 16, из полностью сжатого положения пружины, во вращение каждого рычага 15 из второго в первое угловое положение.
Рычажный механизм 17 содержит первую пару рычагов 34, каждый из которых шарнирно прикреплен к концу 37 цилиндра 30; и вторую пару рычагов 35, каждый из которых соединяет соответствующий рычаг 15 с соответствующим рычагом 34.
Более подробно оба рычага 34 шарнирно соединены с концом 37 цилиндра вокруг оси Е, перпендикулярной пути А и параллельной осям В, С.
Рычаги 35 имеют соответствующие первые концы, шарнирно присоединенные к соответствующим рычагам 34 вокруг соответствующих осей F, G, параллельных оси Е; и соответствующие вторые концы объединены с соответствующими рычагами 15.
Более точно второй конец каждого рычага 35 соединен с соответствующим рычагом 15 соответствующим пальцем 36, расположенным вертикально при использовании, и прикрепленным на противоположных концах к соответствующему рычагу 15 и соответствующему рычагу 35.
Положение гайки 33 может быть выборочно отрегулировано снаружи для регулирования первоначального нагружения пружины 16, и, следовательно, упругого нагружения рычагов 15 в первом угловом положении. Более точно наворачивание гайки 33 на цилиндр 30 в первом направлении растягивает пружину 16 для снижения предварительного нагружения; и, наоборот, поворачивание гайки 33 на цилиндре 30 в противоположном направлении дополнительно сжимает пружину 16 для увеличения предварительного нагружения.
Узел 11 также содержит гайку 40, коаксиально окружающую цилиндр 30, которая может быть навинчена на цилиндр 30 для перемещения цилиндра 30 параллельно пути А.
Более подробно гайка 40 расположена в промежуточном положении между гайкой 33 и участком 25 структуры 2, отдельной от участка 26, и имеет один конец, сообщающийся с гайкой 33.
Навинчивание гайки 40 на цилиндр 30 и ее свинчивание с цилиндра позволяет регулировать положение конца 37 цилиндра 30, а следовательно, угол между фиксированным направлением каждого рычага 15 и путем А, когда рычаг 15 занимает первое угловое положение.
Гайка 40 объединена с демпфером 39, предпочтительно изготовленным из эластомерного материала, предназначенным для демпфирования вибраций узла 11 и, таким образом, для снижения уровня шума при работе и продления срока службы узла 11.
Более подробно демпфер 39 расположен между участком 25 и гайкой 40.
Конвейеры 12 взаимодействуют через заданный интервал с открывающими устройствами 3 для проталкивания открывающих устройств 3 к узлу 11 и для перемещения рычагов 15 из первого во второе угловое положение и для сжатия, таким образом, пружины 16 из минимально сжатого положения.
Конвейеры 12 продолжают взаимодействовать с открывающими устройствами 3 даже после подачи открывающих устройств 3 через узел 11, для проталкивания их вдоль пути А к узлам, расположенным ниже по ходу перемещения от узла 11.
Каждый конвейер 12 располагается на соответствующей стороне от пути А и содержит непрерывную зубчатую ленту 41 (показанную лишь частично на фиг.2-4), приводимую в действие электродвигателем, который не показан; и ряд лопаток 42 выступает из ленты 41 наружу от петли, образованной лентой.
Во время работы лент 41 лопатки 42 каждой ленты 41 перемещаются вдоль непрерывного пути между первым участком 43, сужающимся относительно пути А, и вторым участком 44, параллельным пути А.
Более подробно вдоль участка 43 (фиг.2 и 3) лопатки 42 каждой ленты 41 приближаются к открывающим устройствам 3, удерживаемым узлом 11, и ударяют по ним, и вдоль участка 44 направляют открывающие устройства 3 вниз по ходу перемещения от узла 11.
Каждая лопатка 42 имеет, по существу, L-образную форму, при этом ее короткая сторона прикреплена к соответствующей ленте 41, а длинная сторона взаимодействует с открывающими устройствами 3.
Узел 1 также содержит дополнительный стопорный узел 45 для сдерживания открывающих устройств 3 выше по ходу перемещения от узла 11 вдоль пути А, когда подача упаковок к узлам ниже по ходу перемещения от узла 1 временно приостанавливается.
Узел 45 содержит два L-образных элемента 46, расположенных по противоположным сторонам от открывающих устройств 3, которые не взаимодействуют с открывающими устройствами 3 при нормальных условиях работы.
Элементы 46 способны выборочно перемещаться друг к другу в направлении, перпендикулярном пути А, для взаимодействия с открывающими устройствами 3 и их сдерживания до того, как они достигнут узла 11.
При фактическом использовании открывающие устройства 3 транспортируются в линию конвейером 10, при этом каждое из них расположено стороной для приклеивания к соответствующей упаковке, обращенной от поверхности 20.
Открывающие устройства 3, переносимые конвейером 10, сдерживаются узлом 11, который обычно занимает первое положение. Более подробно рычаги 15 узла 11 установлены в первое угловое положение для сдерживания открывающих устройств 3 вдоль пути А; и пружина 16 находится в минимально сжатом положении.
Конвейеры 12 взаимодействуют циклически с каждым из открывающих устройств 3 (фиг.2 и 3), удерживаемых рычагами 15, с тем, чтобы сперва переместить рычаги 15 во второе угловое положение, таким образом сжимая пружину 16, и затем для подачи открывающих устройств 3 (фиг.4) далее по ходу перемещения от узла 11 последовательно и с заданной интенсивностью.
Более подробно каждое из открывающих устройств 3 проталкивается на рычаги 15 соответствующей парой лопаток 42, каждая из которых перемещается на соответствующей ленте 41 вдоль соответствующего участка 43.
Сила, оказываемая каждым открывающим устройством открытия 3 на рычаги 15, перемещает рычаги 15 из первого во второе угловое положение.
Когда рычаги 15 перемещаются из первого во второе угловое положение, рычажный механизм 17 перемещает цилиндр 30 от участков 25, таким образом сжимая пружину 16 из минимально сжатого в полностью сжатое положение.
После снятия силы, оказываемой открывающим устройством 3 на рычаги 15, пружина 16 разжимается, таким образом перемещая цилиндр 30 к участку 25 и возвращая рычаги 15 из второго в первое угловое положение посредством рычажного механизма 17.
В этот момент лопатки 42 перемещаются вдоль участков 44 и продолжают взаимодействовать с соответствующим открывающим устройством 3 для его проталкивания вниз по ходу перемещения от узла 11 вдоль пути А к узлам ниже по ходу перемещения от узла 1.
Путем активации узла 45, так что элементы 46 взаимодействуют с открывающими устройствами 3, подача открывающих устройств 3 к узлу 11 может быть прекращена в случае, если подача упаковок к узлам, расположенным ниже по ходу перемещения от узла 11, временно приостанавливается. В ходе работы узла 1 упругая нагрузка на рычаги 15 может быть отрегулирована путем завинчивания гайки 33 на цилиндре 30.
В ходе работы узла 1 угол между каждым фиксированным направлением соответствующего рычага 15 и путем А может быть отрегулирован путем завинчивания/отвинчивания гайки 40 на цилиндре 30.
Преимущество узла 1, в соответствии с настоящим изобретением, станет очевидно из следующего описания.
В частности, узел 1 обеспечивает подачу открывающих устройств 3 последовательно и с заданной скоростью к узлам, расположенным дальше по ходу перемещения от узла 1, в частности к узлу для нанесения клея и узлу приклеивания.
Узел 1 имеет широкий диапазон настройки и способен подавать открывающие устройства 3 вдоль пути А с различными скоростями. Скорость подачи открывающих устройств 3, фактически, может быть с легкостью отрегулирована путем регулировки скорости движения конвейеров 12 и, следовательно, скорости, с которой лопатки 42 взаимодействуют с открывающими устройствами 3.
Узел 1 также имеет широкий диапазон настройки путем обеспечения регулирования упругой нагрузки на рычаги при помощи гайки 33 и регулирования при помощи гайки 40 угла между каждым фиксированным направлением соответствующего рычага 15 и пути А.
При помощи лишь одной пружины 16 узел 1 обеспечивает точную синхронизацию движений рычагов 15, а также предотвращает неправильную работу узла 1.
Более того, использование лишь одной пружины 16 обеспечивает легкую синхронизацию упругих нагрузок на оба рычага 15 и углов между фиксированными направлениями соответствующих рычагов 15 и путем А.
Вышеуказанные регулировки выполняются очень легко путем простого использования гаек 33 и 40 соответственно.
Узел 1 также обладает чрезвычайно долгим сроком службы, благодаря демпферу 39, демпфирующему рабочие вибрации и снижающему напряжения и износ механических компонентов узла 1.
Демпфер 39 также особо эффективен для снижения уровня шума узла 1, особенно, что касается перемещения узла 11 между первым и вторым положениями.
При помощи узла 45 узел 1 обеспечивает прекращение подачи открывающих устройств 3 дальше по ходу перемещения от узла 11 без остановки узла 1, в случае если подача упаковок к узлам, расположенным дальше по потоку от узла 1, временно приостанавливается.
Очевидно, что в узле 1 могут быть выполнены изменения, не выходящие, тем не менее, за пределы изобретения, определенные в прилагаемой формуле изобретения.
В частности, пружина 16 может быть не нагружена, когда узел 11 находится в первом положении, и рычаги 15 занимают первое угловое положение.