СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТКРЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ, ПОСТАВЛЯЕМЫХ СОВМЕСТНО В ФОРМЕ ЛИСТА И ПРИКРЕПЛЯЕМЫХ ПО ОТДЕЛЬНОСТИ НА СООТВЕТСТВУЮЩИХ УПАКОВКАХ РАЗЛИВАЕМЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
METHOD AND DEVICE TO SEPARATE OPENING SHEET-LIKE DEVICES SECURED SEPARATELY ON APPROPRIATE PACKAGES OF LIQUID FOOD PRODUCTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу разделения открывающих устройств, поставляемых совместно в форме листа и прикрепляемых по отдельности на соответствующих упаковках разливаемых пищевых продуктов.
Предпосылки к созданию изобретения
Как известно, многие разливаемые пищевые продукты, такие как фруктовый сок, UHT (повергнутое обработке при сверхвысокой температуре) молоко, вино, томатная паста и т.п., продаются в упаковках, выполненных из стерилизованного упаковочного материала на полностью автоматизированных упаковочных машинах. Упаковочный материал может быть, например, рулонным, сложенным и запечатанным в продольном направлении для формирования непрерывной вертикальной трубы. Трубу заполняют затем стерилизованным или подвергаемым стерилизации пищевым продуктом, запечатывают и разрезают через разделенные одинаковыми промежутками отрезки для образования упаковок типа «подушка», которые складываются затем механически для формирования готовых, т.е. имеющих форму параллелепипеда упаковок.
Вместо формирования непрерывной трубы из упаковочного материала могут быть вырезаны заготовки, из которых на формовочных стержнях формируют готовые упаковки, а упаковки затем заполняют пищевым продуктом и запечатывают.
После формирования упаковок к верхней стенке каждой упаковки прикрепляют открывающее устройство, с помощью которого разливают пищевой продукт. Открывающие устройства могут закрываться для того, чтобы защищать пищевой продукт от контакта с внешней средой, и в своей наиболее широко представленной на рынке форме они содержат кольцевую часть, ограничивающую выливное отверстие и прикрепленную вокруг съемной или прошиваемой части верхней стенки; и крышку, шарнирно соединенную с кольцевой частью, которая может сниматься для того, чтобы открыть упаковку.
Открывающие устройства указанного типа производятся в форме пластмассовых листов, образующих матрицу открывающих устройств, т.е. ряд параллельных рядов открывающих устройств, соединенных в одно целое ломкими перемычками для разделения открывающих устройств.
Ощущается потребность в способе разделения открывающих устройств таким образом, чтобы обеспечить упорядоченную, непрерывную, эффективную, быструю подачу отдельных открывающих устройств на следующий производственный участок, где они прикрепляются к верхним стенкам соответствующих упаковок.
В частности, испытывается необходимость в разделении открывающих устройств с использованием относительно быстро движущихся деталей при относительно небольшой величине перемещения и/или использовании относительно небольшого количества деталей и/или деталей, имеющих как можно меньший объем.
Описание изобретения
Целью настоящего изобретения является предложение способа разделения открывающих устройств, поставляемых совместно в форме листа и прикрепляемых по отдельности к соответствующим упаковкам разливаемых пищевых продуктов, разработанного таким образом, чтобы при небольших затратах легко удовлетворять указанным требованиям.
Согласно настоящему изобретению предлагается способ разделения открывающих устройств, поставляемых совместно в форме листа и прикрепляемых по отдельности к соответствующим упаковкам разливаемых пищевых продуктов; причем указанный лист содержит несколько параллельных рядов открывающих устройств, соединенных в одно целое друг с другом; способ отличается наличием следующих этапов:
- подача первого ряда указанного листа на первый разделительный участок;
- отделение на указанном первом участке указанного первого ряда от остальной части указанного листа;
- подача указанного первого ряда на второй разделительный участок;
- разделение на указанном втором участке указанного первого ряда на отдельные открывающие устройства;
- подача следующего второго ряда указанного листа на указанный первый участок, когда предшествующий первый ряд подается на второй участок и/или оказывается по меньшей мере частично разделенным.
Настоящее изобретение относится также к устройству для разделения открывающих устройств, поставляемых совместно в форме листа и прикрепляемых по отдельности к соответствующим упаковкам разливаемых пищевых продуктов согласно ранее описанному способу; причем указанный лист содержит несколько параллельных рядов открывающих устройств, соединенных в одно целое друг с другом; и устройство отличается тем, что содержит:
- первое разделительное средство, предназначенное для последовательного отделения указанных рядов от остальной части указанного листа;
- транспортирующее средство, предназначенное для подачи первого ряда указанного листа в указанное первое разделительное средство;
- второе разделительное средство, предназначенное для разделения указанного первого ряда на отдельные открывающие устройства;
- средство подачи, предназначенное для подачи указанного первого ряда в указанное второе разделительное средство;
- средство управления, предназначенное для подачи следующего второго ряда указанного листа в указанное первое разделительное средство тогда, когда отделенный предшествующий первый ряд подается в указанное второе разделительное средство и/или по меньшей мере частично разделяется указанным вторым разделительным средством.
Краткое описание чертежей
Предпочтительный, не ограничивающий вариант реализации настоящего изобретения будет описан в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 и 2 показаны перспективные виды, с удаленными для наглядности деталями, предпочтительного варианта реализации устройства для разделения открывающих устройств, поставляемых совместно в форме листа и прикрепляемых по отдельности к соответствующим упаковкам разливаемых пищевых продуктов, согласно способу, являющемуся предметом настоящего изобретения;
на фиг.3 показан в частичном разрезе вид сбоку двух составных частей устройства согласно фиг.1 и 2;
на фиг.4 показан в более крупном масштабе другой перспективный вид детали устройства согласно фиг.1 и 2.
Наилучший вариант осуществления изобретения
На прилагаемых чертежах позицией 1 обозначено в целом устройство для отделения открывающих устройств 2, поставляемых совместно в форме листа 3 из пластмассы и которые в конечном счете прикрепляются по отдельности к соответствующим упаковкам (не показаны) с разливаемыми пищевыми продуктами.
Как показано на фиг.3, каждое устройство 2 содержит нижнюю кольцевую рамку 4, которая ограничивает выливное отверстие (не показано) и которая помещается вокруг удаляемой или пробиваемой части верхней стенки упаковки и снабжена верхней крышкой 5, соединенной с рамкой 4 мнимым шарниром.
Как показано на фиг.1, лист 3 образует матрицу устройств 2, т.е. содержит несколько параллельных рядов 7 устройств 2, объединенных в одно целое соединительными перемычками 8, и подается в продольном направлении 9 на разделительный участок 12 на горизонтальной поверхности 10 приводным ремнем 11 или конвейером другого типа.
На участке 12 ряды 7 последовательно разделяются барабаном 18, который шарнирно соединен с неподвижным опорным валом 19 (фиг.3) для вращения с соответствующей горизонтальной осью 20, перпендикулярной направлению 9, аксиально зафиксирован и имеет ряд периферийных радиальных пазов 21, находящихся на одинаковом угловом расстоянии друг от друга и параллельных оси 20.
Барабан 18 снабжен силовым приводом, который не показан подробно, для выполнения пошаговых поворотов в одном направлении и последовательного совмещения пазов 21 на участке 12 с поступающим листом 3 на ремне 11. Пазы 21 имеют радиальную глубину, позволяющую одновременно вмещать один ряд 7а, т.е. первый ряд на конце листа 3 в направлении 9 ограничен соответствующими парами противоположных стенок 22, 23, прикрепленных к барабану 18 и открытых как в радиальном направлении наружу, так и по меньшей мере с одного конца в боковом направлении. Радиальный проем каждого паза 21 образует вход 24 для ряда 7а, в то время как боковой проем образует выход 25 для предшествующего ряда 7а, отделенного от следующего прилегающего ряда, обозначенного как 7b.
Ряд 7а отделяют путем поворота барабана 18 на один шаг и последующего перемещения ряда 7а относительно ряда 7b, в то время как ряд 7b удерживается удерживающим устройством 27. Устройство 27 помещается между барабаном 18 и лентой 11 и содержит неподвижную нижнюю конструкцию 28 и вертикальную подвижную верхнюю пластину 29, которые обращены друг к другу и вытянуты горизонтально в направлении, перпендикулярном направлению 9. Конструкция 28 имеет плоскую верхнюю поверхность 30, образующую продолжение поверхности 10 на конце ленты 11; а пластина 29 приводится в действие сверху исполнительным механизмом 31 (показан частично), например, пневматическим цилиндром, с целью перемещения в нижнее удерживающее положение и вывода из него, причем в этом положении она прижимает ряд 7b к поверхности 30 во время отделения ряда 7а.
Более конкретно, на участке 12 стенка 22 образует верхнюю часть паза 21, и при его повороте вниз в поперечном направлении относительно поверхности 30 она взаимодействует с кромкой 30а поверхности 30 для того, чтобы оторвать или разрезать пластмассовые перемычки 8, соединяющие ряды 7а и 7b. Стенки 22, 23 разделены также по окружности расстоянием, подобранным для удерживания между ними ряда 7а после его отделения.
Как показано на фиг.2, поворот на один шаг барабана от участка 12 переносит ряд 7а к участку подачи 32, где он подается в направлении 33 по прямой через выход 25 соответствующего паза 21 на следующий разделительный участок 34. При своем перемещении в направлении 33 ряд 7а направляется стенками 22, 23 вмещающего его паза 21 и подается вперед устройством 35, содержащим передаточный блок 36, общий для всех пазов 21, и толкатель 37 для каждого паза 21.
Толкатель 37 содержит пластину 38, помещенную внутри паза 21 и предназначенную для скольжения по направлению к выходу 25 и от него; и передаточный рычаг 39, который прикреплен к одной поверхности пластины 38 способом, который не описывается подробно, идет по касательной относительно оси 20 через щель 40 в стенке 23 и выступает в полость 41, ограниченную стенкой 23 и стенкой 22 соседнего паза 21. Свободный конец рычага 39 снабжен шарнирным роликом 42, выступающим наружу из полости 41 и пассивно вращающимся вокруг соответствующей оси 43, перпендикулярной рычагу 39 и оси 20. Конструкция 28 имеет выемку 44 (фиг.1), у поверхности 30, предназначенную для того, чтобы предотвратить пересечение с роликами 42.
Блок 36 помещен на участке 32 и содержит червячный механизм 45, прикрепленный к конструкции 28 и приводящийся во вращение не показанным здесь способом, когда выполняет пошаговые повороты в одну сторону вокруг соответствующей оси 46, параллельной оси 20. Червячный механизм 45 содержит тангенциальный вход 47, взаимодействующий с роликом 42 входящего толкателя 37 участка 32; винтовую подающую часть 48, которая, при ее вращении вокруг оси 46, продвигает указанный ролик 42 и, следовательно, ряд 7а на участок 34; и тангенциальный выход 49, который позволяет выдвинутому вперед ролику 42 продолжать пошаговые повороты вокруг оси 20.
Участок 50 обратного хода, отделенный угловым расстоянием от участка 32 вокруг барабана 18, приспособлен для перемещения толкателей 37 назад вдоль соответствующих пазов 21, в направлении, противоположном выходам 25, в исходное положение. Участок 50 содержит исполнительный механизм 51, который является общим для всех пазов 21, отделен от блока 36 и содержит привод 52, например пневматический цилиндр, и ведущий палец 53. Палец 53 проходит в радиальном направлении к оси 20 в таком положении, чтобы прилегать к ролику 42 толкателя 37, поступающего на участок 50, и приводится в действие приводом 52 для перемещения в направлении 54, параллельном оси 20, между первым положением, рядом с выходом 25, и вторым положением (не показано), рядом с исходным положением толкателей 37.
Как показано на фиг.3 и 4, на участке 34 ряд 7а разделяется на отдельные устройства 2. Более конкретно, устройства 2 последовательно отделяются диском 61, расположенным аксиально рядом с барабаном 18 и шарнирно соединенным с неподвижной несущей конструкцией 62 на соответствующей горизонтальной оси 63, параллельной оси 20. Диск 61 имеет несколько расположенных по периферии, размещенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга гнезд 65 и приводится во вращение не показанным здесь подробно способом, выполняя пошаговые повороты вокруг оси 63 для последовательного ввода гнезд 65 на участок 34. При достижении участка 34 гнезда 65 совмещаются с выходом 25, через который выходит ряд 7а, и размеры их подобраны таким образом, что каждое из них одновременно вмещает одно открывающее устройство, т.е. в настоящий момент первое устройство 2а на конце ряда 7а.
Каждое гнездо 65 ограничено двумя выступающими в радиальном направлении щеками 66, 67 и содержит таким образом по существу тангенциальный проем 68, обращенный в направлении вращения диска 61, и два боковых проема 69, 70, обращенных друг к другу в направлении, параллельном оси 63.
Как только устройство 2а поступает в соответствующее гнездо 65 через проем 69, оно отделяется от следующего соседнего устройства 2b путем поворота диска 61 на один шаг, в то время как устройство 2b удерживается стенками 22, 23, в направлении, тангенциальном относительно оси 63. Более конкретно, на участке 34 щека 66 образует нижнюю сторону гнезда 65, принимающего устройство 2а, и при его повороте вверх в направлении, поперечном относительно стенок 22, 23, взаимодействует с верхней кромкой 22а выхода 25 (фиг.4) для того, чтобы разорвать или разрезать пластмассовые перемычки 8, соединяющие устройства 2а, 2b.
Как показано на фиг.4, участок 34 вмещает в себя ограничительное устройство 72, расположенное непосредственно после диска 61 в направлении перемещения ряда 7а и образующее упор в направлении 33 для устройства 2а, имеющего тенденцию выступать через проем 70. Устройство 72 содержит две расположенные рядом пластины 73, размещенные на конструкции 62, которые проходят мимо устройства 2а в направлении 33, противоположном направлению упругого действия соответствующих амортизирующих пружин 74.
Щеки 66 радиально являются внешними и крепятся к диску 61 способом, который не описывается подробно, в то время как щеки 67 являются радиально внутренними и шарнирно соединяются с диском 61 вокруг соответствующих осей 77 качания, параллельных оси 63. Щеки 67 образуют плечи соответствующих коромысел 78, которые поворачиваются, в противоположность соответствующим пружинам 79 (фиг.3), помещенным между щеками 67 и диском 61, из закрытого положения удержания устройств 2 в соответствующем гнезде 65 в открытое положение, позволяющее помещать устройства 2 в гнездах 65 или извлекать их из них.
Как показано на фиг.4, другие плечи коромысел 78, противоположные щекам 67 и обозначенные позицией 82, расположены на аксиальной стороне диска 61 и снабжены на конце соответствующими кулачками 83, образуемыми роликами, которые катятся по дисковидной криволинейной поверхности 84 (которая показана пунктиром на фиг.3). Криволинейная поверхность 84 прикреплена к конструкции 62 способом, который не описывается подробно, прилегает к диску 61, будучи соосной с ним, и содержит круговой участок 85, который удерживает щеки 67 закрытыми при их повороте от участка 34 до передаточного участка 86, где устройства 2 выдаются на конвейер 87 (показан частично пунктиром на фиг.3 и не описан в подробностях). Криволинейная поверхность 84 содержит также профилированный участок 88, соединенный с участком 85 и открывающий щеки 67 на приемном участке 86.
Направляющий элемент 89 (частично показан на фиг.3) предусмотрен по периферии диска 61 для установки устройств 2 в заданное положение внутри соответствующих гнезд 65. Элемент 89 является воронкообразным, т.е. он шире на входе, чем на выходе, и образует неподвижную направляющую для постепенного отклонения краев любых неправильно размещенных устройств 2 при повороте устройств 2 вокруг оси 63 в направлении участка 86.
Во время эксплуатации устройства 1, показанного на фиг.1 и 2, лист 3 подают в направлении участка 12 до тех пор, пока стационарный датчик (не показан), установленный на валу 19, не подаст в центральный блок управления (не показан) разрешающий сигнал, указывающий, что ряд 7а полностью вставлен в стационарный паз 21 на участке 12. В этот момент центральный блок управления приводит в действие исполнительный механизм 31 для того, чтобы опустить пластину 29 с целью зажать ряд 7b на поверхности 30, и сразу после этого выдает команду на одношаговый поворот барабана 18 с целью отделения ряда 7а путем перемещения ряда 7а относительно остальной части листа 3. Вращение барабана с целью отделения 7а очевидно образует первую часть перемещения, необходимого для перемещения ряда 7а на участок 34.
Ролик 42 толкателя 37, соответствующего ряду 7а, автоматически входит во взаимодействие с червячным механизмом 45 через вход 47, когда барабан поворачивается в направлении участка 32, и синхронно втягивается частью 48 в направлении 33, проталкивая ряд 7а в направлении участка 34. В то же время центральный блок управления поднимает пластину 29, так что следующий ряд 7b подается в следующий пустой паз 21, теперь на участке 12, когда предшествующий ряд 7а подается в направлении участка 34 и/или по меньшей мере частично разделяется на отдельные устройства 2.
Червячный механизм 45 приводится в действие для подачи ряда 7а вперед шагами, равными размеру или интервалу между устройствами 2 в направлении 33, синхронно или в зависимости от пошагового поворота диска 61. Более конкретно, ряд 7а проталкивается в направлении 33, когда диск 61 неподвижен и имеет открытое гнездо 65, находящееся на участке 34.
В начале каждого шагового поворота диска 61 поступающее устройство 2а на участке 34 отделяется от остальной части ряда 7а и в то же время замыкается внутри соответствующего гнезда 65 щекой 67, качающейся относительно диска 61. Качение щеки создается нажимом, который пружина 79 оказывает с целью перевести кулачок 83 с участка 88 на участок 85. В конце каждого шагового поворота диска 61 на участке 34 появляется другое открытое гнездо 65, готовое для приема следующего устройства 2b, которое снова отделяется так, как описано выше.
Устройства 2 передаются затем диском 61 по отдельности, одно за другим, и синхронно, вокруг оси 63, к участку 86, и при их вращении они автоматически ориентируются одно за другим элементом 89.
Команда на отделение следующего ряда 7b от остального листа 3 в ходе следующего одношагового поворота барабана 18 выдается только после полного разделения предшествующего ряда 7а, когда паз 21, расположенный на участке 32, становится полностью свободным. Например, команда на отделение ряда 7b выдается в ответ на разрешающий сигнал, выданный счетчиком, предназначенным для подсчета количества по отдельности отделенных устройств 2, в дополнение к разрешающему сигналу, поданному датчиком на валу 19.
Когда барабан 18 поворачивается на другой шаг, ролик 42 толкателя 37 в конце своего перемещения на участке 32 отделяется от червячного механизма 45 через выход 49, в то время как ролик 42 следующего толкателя 37 входит во взаимодействие с ним через вход 47 и затем движется вдоль участка 48. Несколько шагов поворота барабана 18 приводят толкатели 37, один за другим, на участок 50, где они возвращаются в исходное положение вдоль соответствующих пазов 21.
Описанный выше способ обеспечивает, таким образом, быстрое, эффективное разделение листа 3 на отдельные устройства 2 с помощью чрезвычайно компактного устройства 1. Эти преимущества связаны главным образом с тем, что каждый ряд 7 готов к отделению от остального листа 3 к тому времени, когда предшествующий ряд будет полностью разделен на отдельные устройства 2; с тем, что перемычки 8 ломаются за счет перемещения рядов 7 и устройств 2 относительно друг друга, в отличие от использования дополнительных движущихся режущих устройств; с тем, что перемещение, с помощью которого каждый ряд 7 отделяется, образует саму часть передаточного движения к участку 34; с тем, что отделяющие элементы (образуемые барабаном 18 и диском 61) и червячный механизм 45, вращающийся в одну сторону, в отличие от вращения взад и вперед; с тем, что пазы 21 предназначены для передачи рядов 7 непосредственно на участок 34, без использования дополнительных промежуточных конвейеров между барабаном 18 и диском 61; и с тем, что перемещение барабана 18 и диска 61 с целью отделения отдельных рядов 7 и отдельных устройств 2 является относительно коротким. Кроме того, последовательное, в отличие от совместного, разделение рядов 7 на отдельные устройства 2 значительно уменьшает промежутки в выдаче отдельных устройств 2 на конвейер 87. Другие преимущества способа и устройства 1 очевидны из приведенного выше описания и прилагаемых чертежей.
Ясно, что в способ, реализуемый применением устройства 1, можно внести изменения без отклонения, однако, от объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой Формуле изобретения. Отделение ряда от листа и открывающего устройства от ряда может быть выполнено иначе, чем описано: например, по меньшей мере один компонент относительного перемещения, отделяющего ряд от листа и открывающее устройство от ряда, может выполняться остальной частью листа 3 (например, с помощью устройства 27) или остальной частью ряда 7 (например, с помощью барабана 18) соответственно; и/или только один из участков 12, 34 может быть предназначен для отделения посредством относительного перемещения; и/или относительное перемещение, отделяющее ряд от листа, может иметь по меньшей мере один вращательный компонент вокруг оси, параллельной направлению 9; и/или ось 63 может быть поперечной относительно оси 20; и/или относительное перемещение, отделяющее ряд от листа и открывающее устройство от ряда, может иметь по меньшей мере сгибающий компонент по линиям, идущим через соединительные перемычки 8.