Способ упаковки картонных с полимерным покрытием прямоугольных пакетов с жидким пищевым продуктом и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к расфасовочно-упаковочному оборудованию. Из стопы вертикально установленных плоскосложенных заготовок забирают одну заготовку и подают к нижнему открытому торцу оправки-кармана. Благодаря фрикционным силам взаимодействия боковых стенок пакета и оправки-кармана не происходит возврата прямоугольной призмы. В равномерно расположенные по периферии платформы-карусели оправки-карманы вводятся раскрытые заготовки пакетов. Изобретение позволяет исключать потери продукта и его порчу. 2 с.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии и оборудованию для фасовки и упаковки жидких пищевых продуктов, и может быть использовано в первую очередь на предприятиях по производству молочных и кисломолочных продуктов, а также фруктовых и овощных соков, растительного масла и т.п.

Создание технологии и оборудования для производства указанной выше продукции в нашей стране в прежнее время было ориентировано на большие государственные предприятия - молочные комбинаты и заводы, что предполагало доставку сырья из сельских районов в города, где базировались перерабатывающие его заводы, что приводило к потерям и порче сырья во время перевозки, ухудшению его питательных свойств.

В настоящее время, время рыночных отношений и перехода к малым формам собственности в сельском хозяйстве, определился другой подход к переработке сырья и придания ему товарного вида, т.е. расфасованного и упакованного в тару.

Для достижения этого результата, исключения потерь, например, молока, порчи его создаются мини-заводы по переработке молока и выпуска товарной продукции в местах неспосредственного производства молока, т.е. на животноводческих фермах.

Однако это требует пересмотра и усовершенствования существовавших ранее технологии и оборудования, перехода от больших конвейерных линий к компактным автоматизированным роторным установкам по фасовке (дозированному заполнению) молочных и кисломолочных продуктов в тару и последующей упаковке тары с жидким пищевым продуктом.

Следует отметить, что широкое распространение получила тара в виде картонных пакетов с полимерным защитным покрытием поверхности их. Стеклянная тара менее надежна из-за хрупкости, а полиэтиленовые пакеты непрочны, что приводит к проливу продукта при заполнении или упаковке, а значит, к его потерям. Применение картонных пакетов создает свои трудности и заставляет разработчиков технологии и машин для заполнения и упаковки картонных пакетов с жидким пищевым продуктом учитывать особенности работы с ними.

Известен способ наполнения и упаковки картонных пакетов, снабженных внутренней облицовкой (патент США N 3491506, кл. B 65 B 43/26, 1968), включающий преобразование плоскосложенных заготовок в полностью раскрытые пакеты объемной формы, затем закрывают и запечатывают пакеты с одного конца, переворачивают, наполняют содержимым, а затем закрывают и запечатывают пакет с остальных концов. Все указанные операции производят непрерывно в машине, снабженной одним карусельным механизмом подачи, который попеременно подает незакупоренные пакеты, а также закрытые и запечатанные пакеты только к одному концу закрывающего и запечатывающего устройства. Последнее попеременно принимает запечатанные и незапечатанные с одного конца пакеты и осуществляет операции закрывания и запечатывания других сторон пакета.

Данный способ, разработанный в начальный период развития данного вида техники, в настоящее время не может быть использован в качестве компактной установки для молочных мини-заводов, на молочных фермах.

Во-первых такая технология предусматривает перевертывание пакетов, что затрудняет обслуживание, создает условие для падения пакета, предусматривает большие габариты установки, реализующей этот способ.

Указанные недостатки исключены в способе упаковки заполнения жидким пищевым продуктом картонных прямоугольных пакетов (патент США N 4805380, кл. B 65 B 43/26, 1986), который наиболее близок по технической сущности к заявляемому способу и потому принят в качестве прототипа.

Данный способ включает поштучную подачу из стопы вертикально установленных плоскосложенных заготовок картонных прямоугольных пакетов, раскрытие заготовки до прямоугольной призмы воздействием вакуума на противоположные стенки с вводом в открытую с одной стороны оправку и сообщение пакету циклического движения по кругу, в последовательных циклах которого последовательно осуществляют подъем пакета, предварительный сгиб, нагрев и запечатывание донных стенок пакета, дозированное заполнение пакета жидким пищевым продуктом, опускание пакета, предварительный сгиб, нагрев и запечатывание верхних стенок пакета и выдачу упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом.

Описанный способ вполне может быть использован на молочных мини-заводах и молочных фермах, в нем предусмотрены все основные операции по заполнению и упаковке пакетов.

Однако он имеет и недостатки. Использование вакуума для раскрытия заготовки картонного пакета требует специальных средств для создания его, что усложняет эксплуатацию установки, реализующей способ. Ввод раскрытой заготовки пакета в открытую с одной стороны оправку требует, как следует из описания изобретения, постоянной поддержки пакета в течение всего процесса для того, чтобы пакет сохранял заданную форму прямоугольной призмы.

В известном способе также не предусмотрен отсос пены при заполнении пакета пенящимся жидким пищевым продуктом, каковым является молоко. Пена, поднимаясь над молоком в пакете, смачивает изнутри верхние стенки пакета, что не позволяет склеить эти стенки, а это недопустимо.

Указанных недостатков лишен заявляемый способ упаковки картонных прямоугольных пакетов для жидких пищевых продуктов. Достигается это благодаря тому, что в заявляемом способе, включающем поштучную подачу из стопы вертикально установленных плоскосложенных заготовок прямоугольных картонных пакетов, раскрытие заготовки до прямоугольной призмы и сообщение ей циклического движения по кругу, в последовательных циклах которого последовательно осуществляют предварительный сгиб, нагрев и запечатывание нагретых донных стенок пакета, дозированное заполнение пакетов жидким пищевым продуктом, предварительный сгиб, нагрев и запечатывание верхних стенок пакета и выдачу упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом, в отличие от прототипа подачу плоскосложенной заготовки картонного прямоугольного пакета осуществляют до упирания вертикального ребра заготовки в преграду, после чего снизу вверх вводят пакет в замкнутое пространство, нагрев донных стенок производят одновременно со стерилизацией внутренних поверхностей пакета продувкой полости его очищенным горячим воздухом, нагревая донные стенки до липкой консистенции полимерной пленки на них, одновременно с предварительным сгибом верхних стенок отсасывают из пакета пену при заполнении его пенящимся жидким пищевым продуктом, а выдают упакованные пакеты из замкнутого пространства сверху вниз с торможением его опускания.

Следует, однако, отметить, что осуществление заявляемого способа может быть достигнуто только на установке, которая также является объектом изобретения по настоящей заявке. Патентуемые способ и установка представляют собой группу изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом, а именно, надежно, без брака, упаковывать заполненные жидким пищевым продуктом картонные прямоугольные пакеты.

Стремление заявителей достигнуть такого результата привело к созданию установки для реализации заявляемого способа, т.е. единый изобретательский замысел заключен в их только совместном использовании.

Аналогом заявляемой установки является упаковочная машина (заявка Японии N 3-39887, кл. B 65 B 43/50, 1984), которая формирует из заготовки пакет в виде многоугольной (по заявке - четырехугольной) трубы с дном, а после заполнения пакета упаковываемым материалом закрывает верхний конец пакета и содержит верхнюю вращающуюся панель, на которой через равные расстояния по окружности установлены оправки для формования дна пакетов, расположенную против панели дополнительную нижнюю вращающуюся панель, на которой через равные расстояния по окружности установлены держатели, привод, прерывисто поворачивающий верхнюю панель, останавливая оправки против верхних позиций обработки, привод, прерывисто поворачивающий нижнюю панель, останавливая держатели против нижних позиций обработки, последовательно установленные на верхних позициях устройство подачи заготовки, устройство для предварительного сгибания элементов пакета, устройство для сварки дна пакета, механизм для перемещения пакета на другие позиции, последовательно установленные на нижних позициях устройство для сгибания элементов верхнего конца пакета, заполняющее устройство, нагреватель, устройство для сварки верхнего конца пакета и устройство для транспортировки готовой продукции.

В конструкции установки отражена тенденция развития данного вида техники - выполнение ее роторной, что делает ее компактной и облегчает возможность максимально механизировать и автоматизировать установку.

Однако наличие двух вращающихся панелей осложняет обслуживание известной машины: - при автономности приводов вращения панелей трудно достичь точности остановки оправок и держателей напротив позиций обработки пакетов; - при одновременности проведения операций с пакетами на разных уровнях, на которых находятся панели, затруднен контроль за их надежным осуществлением.

Кроме того, в установке отсутствует средство для отсоса пены при заполнении пакетов таким жидким пищевым продуктом, как молоко, наличие которой в пространстве пакета над поверхностью залитого молока чревато смачиванием его внутренних стенок верхнего конца пакета, что не позволит им склеиваться друг с другом при сварке. В результате пакеты придут на позицию транспортировки готовой продукции неупакованными, что является браком в работе установки.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой установке является упаковочная машина (патент США N 4805380, кл. B 65 B 43/26, 1986), выбранная в качестве прототипа.

Упаковочная машина содержит горизонтальную циклично вращающуюся платформу-карусель, на периферии которой равномерно по окружности в соответствии с циклами поворота платформы-карусели размещены прямоугольные оправки-карманы, открытые наружу, узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы, имеющий горизонтальные рельсы для продвижения заготовки картонных пакетов к пункту раскрытия, где расположены вакуумные присоски (чаши), захватывающие картонный пакет за одну из боковых поверхностей и несущие пакет по направлению к центру платформы-карусели, а также скоба и криволинейная поверхность, которые способствуют отведению еще одной стенки, смежной с той, которую захватили вакуумные присоски, так, что заготовка раскрывается до прямоугольной призмы и полностью входит в открытую снаружи оправку-карман, узлы предварительного сгиба донных и верхних стенок пакета, устройства для нагрева донных и верхних стенок пакета, приспособления для запечатывания донных и верхних стенок пакета, устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом, узел выдачи упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом, расположенную над платформой-каруселью на протяжении от узла поштучной подачи заготовок и раскрытия их до прямоугольной призмы до устройства для заполнения пакета жидким пищевым продуктом пластину для ограничения движения пакета снизу вверх, расположенную под платформой-каруселью на протяжении от устройства для заполнения пакета жидким пищевым продуктом до узла выдачи упакованного пакета с жидким пищевым продуктом пластину для ограничения движения пакета сверху вниз.

Вышеприведенная техническая сущность изобретения по патенту США N 4805380 содержит все основополагающие существенные признаки его, но без подробных конструктивных характеристик всех устройств, узлов, приспособлений, т.е. в описании изобретения по вышеуказанному патенту США даны не конструктивные подробности их составных частей, а функциональное назначение этих составных частей.

А поэтому заявитель, перечислив все необходимые и достаточные для известной упаковочной машины-прототипа существенные признаки, счел нецелесообразным переписывать для патентного эксперта весь текст описания конструкции и работы прототипа.

При тщательном анализе заявителем очень подробного описания изобретения по патенту США выявлено, что авторы его смогли очень точно поставить задачу, что надо сделать, чтобы безопасно для обслуживающего персонала, надежно (без нарушения прямоугольной формы пакета, без выпадения пакета из оправок-карманов и пролива продукта, без смятия пакета, с достижением герметичности при склеивании донных и верхних стенок пакета и т.д.) осуществить весь технологический процесс от подачи заготовок картонных прямоугольных пакетов до выдачи их заполненными жидким пищевым продуктом и упакованными, т.е. в виде товарной продукции, а вот как, какими конструкторскими решениями должен быть обеспечен процесс в описании не всегда конкретизировано, и в этом кроется негативная сторона изобретения. Оно по мнению заявителя настоящей заявки не может быть воспроизведено в случае применения в промышленном производстве. А потому, основываясь на этом известном техническом решении, заявитель предлагает свое решение поставленной задачи, заявляя в качестве изобретения установку для упаковки картонных прямоугольных пакетов с полимерным покрытием с жидким пищевым продуктом.

Установка содержит горизонтальную циклично вращающуюся платформу-карусель, на периферии которой равномерно по окружности в соответствии с циклами поворота платформы-карусели размещены прямоугольные оправки-карманы, узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы, включающей магазин с направляющими для поступательного перемещения вертикально установленных заготовок и захват, узлы предварительного сгиба донных и верхних стенок пакета, устройства для нагрева донных и верхних стенок пакета, приспособления для запечатывания их, устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом, узел выдачи упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом, расположенную над платформой-каруселью на протяжении от узла поштучной подачи заготовок до приспособления для запечатывания донных стенок пакета пластину для ограничения движения пакета вверх и расположенную под платформой-каруселью на протяжении от устройства для заполнения пакета жидким пищевым продуктом до узла выдачи упакованного пакета с жидким пищевым продуктом пластину для ограничения движения пакета вниз.

Отличается от прототипа заявляемая установка тем, что она снабжена рамой из стоек, верхней и нижней плит, а платформа-карусель расположена между плитами, причем узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы, узел предварительного сгиба донных стенок пакета, устройство для нагрева донных стенок пакета и приспособление для запечатывания их последовательно установлены на нижней плите рамы с той же равномерностью, что и выполненные замкнутыми оправки-карманы на платформе-карусели, а устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом, узел предварительного сгиба верхних стенок пакета, устройство для нагрева верхних стенок пакета и приспособление для запечатывания их последовательно закреплены на обращенной к платформе-карусели поверхности верхней плиты рамы с той же равномерностью, что и оправки-карманы, при этом узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы снабжен перпендикулярно расположенными к магазину направляющими для возвратно-поступательного движения по ним захвата, в конце которых под оправкой-карманом расположен упор в виде уголка, и толкателем для ввода в оправку-карман снизу вверх раскрытой до прямоугольной призмы заготовки картонного пакета, устройство для нагрева как донных, так и верхних стенок пакета выполнено в виде электрической печи, сообщенной с источником очищенного воздуха и снабженной воздухораспределительной решеткой, обращенной к оправке-карману, приспособление для запечатывания донных стенок пакета выполнено в виде ползуна на радиально расположенных относительно платформы-карусели направляющих, при этом на части поверхности ползуна, обращенной к платформе-карусели, выполнен профиль "ласточкин хвост", а другая часть ее является опорной площадкой для размещенного над оправкой-карманом с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения ударного элемента, соединенного с ползуном механопневматической связью, устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом выполнено в виде дозатора поршневого типа, впускной клапан которого сообщен с источником жидкого пищевого продукта, а выпускной клапан, снабженный устройством для гашения пены, расположен над оправкой-карманом, при этом полость дозатора между поршнем и впускным клапаном сообщена с патрубком, закрепленным на верхней плите рамы с возможностью вертикального перемещения над той оправкой-карманом, над которой расположено устройство для предварительного сгиба верхних стенок пакета, приспособление для запечатывания верхних стенок пакета выполнено в виде губок, одна из которых связана с пневмоприводом горизонтального перемещения, а другая, неподвижная, снабжена кассетой для набора цифр даты упаковки, причем между электрической печью для нагрева верхних стенок пакета и приспособлением для запечатывания их размещены две охлаждаемые трубки с зазором между ними, сужающимся по ходу вращения платформы-карусели, а узел выдачи упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом выполнен в виде расположенного под оправкой-карманом приемника, снабженного устройством для торможения опускания пакета и толкателем для удаления упакованного пакета из приемника.

Заявляемые способ и установка отвечают всем критериям патентоспособности.

Способ и установка являются новыми, т.к. они не известны из мирового уровня техники. При проведении патентных исследований заявителем не обнаружено решений, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с совокупностью признаков способа и установки, о чем свидетельствует и приведенный выше анализ аналогичных заявляемым способу и установке известных способов и устройств по патентам США N 3491506, N 485380 и по заявке Японии N 3-39887.

Предлагаемые для патентной экспертизы изобретения имеют изобретательский уровень, так как среди известных в мировой технике решений, предназначенных для упаковки прямоугольных пакетов, заполненных жидким пищевым продуктом, отсутствуют такие, которые бы, имея отличительные существенные признаки заявляемых изобретений, уже приводили бы к тому результату, на достижение которого направлена группа изобретений по настоящей заявке.

Более того, в настоящее время существует большая потребность на создаваемых непосредственно в местах производства молока сельскохозяйственных молочных мини-заводах и фермах в надежной высокоэффективной технологии заполнения готовым молочным или кисломолочным продуктом картонных прямоугольных пакетов и упаковки их, а также в компактной, удобной для обслуживания, роторной упаковочной установке, быстро и надежно осуществляющей все необходимые технологические операции.

При этом следует отметить, что на молочных комбинатах и заводах в некоторых городах России уже работают роторные автоматические упаковочные машины зарубежного производства. Для их приобретения и обучения обслуживающего персонала обращению с ними нужна свободно конвертируемая валюта.

С учетом всех, приведенных выше обстоятельств авторы заявляемых объектов создали, разработали техническую документацию и испытали превосходящие зарубежную технологию и оборудование. В настоящее время набран большой портфель заказов на изготовление и продажу установок.

Заявляемая группа изобретений отвечает и критерию промышленной применимости. Ничто в способе и установке не противоречит возможности их осуществления в промышленном производстве, каждая операция способа и каждый конструктивный признак установки выполним и воспроизводим, ни то, ни другое при реализации заявляемого способа на заявляемой установке не препятствует достижению усматриваемого заявителем результата.

Подтверждение тому - представляемое ниже описание установки в статике и конкретный пример осуществления способа при описании работы установки.

На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг. 2-10 - разрезы и сечения, дающие представление об отдельных узлах установки.

В конкретном исполнении заявляемая установка содержит раму из четырех стоек 1, верхней 2 и нижней 3 плит; расположенную между плитами 2 и 3 горизонтальную циклично вращающуюся платформу-карусель 4, на периферии которой равномерно по окружности в соответствии с циклами поворота платформы-карусели 4 размещены прямоугольные замкнутые по периметру оправки-карманы 5, последовательно расположенные с той же равномерностью, что и оправки-карманы 5 на платформе-карусели 4, и закрепленные на нижней плите 3 узел 6 (фиг. 2 и 3) поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы; узел 7 (фиг. 2 и 4) предварительного сгиба донных стенок пакета, устройство 8 (фиг. 2 и 5) для нагрева донных стенок пакета и приспособление 9 (фиг. 2 и 6) для запечатывания донных стенок пакета; последовательно расположенные с той же равномерностью, что и оправки-карманы 5 на платформе-карусели 4, но уже закрепленные на обращенной к платформе-карусели 4 поверхности верхней плиты 2 устройство 10 (фиг. 2 и 7) для заполнения пакета жидким пищевым продуктом, узел 11 (фиг. 2 и 7) предварительного сгиба верхних стенок пакета, устройство 12 (фиг. 2 и 8) для нагрева верхних стенок пакета и приспособление 13 (фиг. 2 и 9) для запечатывания их, причем между устройством 12 и приспособлением 13 размещены две охлаждаемые горизонтальные трубки 14 (фиг. 2) с зазором 15 между ними, сужающимся по ходу вращения платформы-карусели 4; узел 16 (фиг. 2 и 10) выдачи упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом, выполненный в виде расположенного под оправкой-карманом 5 приемника 17, снабженного устройством 18 для торможения опускания пакета и толкателем 19 для удаления упакованного пакета из приемника 17, расположенную над платформой-каруселью 4 на протяжении от узла 6 до устройства 9 пластину 20 для ограничения движения пакета вверх и расположенную под платформой-каруселью 4 на протяжении от устройства 11 до узла 16 пластину 21 для ограничения движения пакета вниз.

Узел 6 поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы включает магазин 22 с направляющими 23 для поступательного перемещения вертикально установленных заготовок, перпендикулярно расположенные к магазину 22 направляющие 24 для возвратно-поступательного движения по ним захвата 25, в конце которых (направляющих 24) под оправкой-карманом 5 расположен упор 26 в виде уголка, полки которого являются продолжением двух смежных боковых поверхностей оправки-кармана 5, и толкатель 27 для ввода в оправку-карман 5 снизу вверх раскрытой до прямоугольной призмы заготовки картонного пакета.

Каждый из узлов 7 и 11 для предварительного сгиба соответственно донных и верхних стенок пакета выполнен в виде радиально размещенных с возможностью встречного движения остриями друг к другу треугольных пластин 28.

Устройство 8 для нагрева донных стенок пакета, как и устройство 12 для нагрева верхних стенок пакета, выполнено в виде электрической печи 29, полость которой сообщена с источником очищенного воздуха (не показан), снабженной воздухораспределительной решеткой 30, обращенной к оправке-карману 5.

Приспособление 9 для запечатывания донных стенок пакета выполнено в виде ползуна 31 на радиально расположенных относительно платформы-карусели 4 направляющих 32, при этом на части поверхности ползуна 31, обращенной к платформе-карусели 4, выполнен профиль "ласточкин хвост" 33, а другая часть этой поверхности ползуна 31 является опорной площадкой 34 для размещенного над оправкой-карманом 5 с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения ударного элемента 35, соединенного с ползуном 31 механопневматической связью (не показана).

Устройство 10 для заполнения пакета жидким пищевым продуктом выполнено в виде дозатора 36, имеющего корпус 37, внутри которого расположен поршень 38, связанный с пневмоприводом (не показан), при этом впускной клапан 39 дозатора 36, сообщенный с источником жидкого пищевого продукта (не показан), трубкой 40 соединен с полостью корпуса 37, выпускной клапан 41 дозатора 36, снабженный средством для гашения пены, например сеткой 42, и соединенный трубкой 43 с полостью корпуса 37, расположен над оправкой-карманом 5, а полость корпуса 37 дозатора 36 между поршнем 38 и впускным клапаном 39 сообщена с патрубком 44, закрепленным на верхней плите 2 рамы с возможностью вертикального перемещения над той оправкой-карманом 5, над которой расположено устройство 11 для предварительного сгиба верхних стенок пакета.

Приспособление 13 для запечатывания верхних стенок пакета выполнено в виде губок 45 и 46, одна из которых, 45, связана с пневмоприводом горизонтального перемещения (не показан), а другая 46, неподвижная, снабжена кассетой 47 для набора цифр даты упаковки пакета.

Установка оснащена системой автоматического управления процессом заполнения жидким пищевым продуктом и упаковки пакета и системой контроля за работой отдельных технологических позиций. Установка оборудована необходимым механическим и пневматическим приводным оборудованием.

Установка заключена в кожух из стекла, а компоновка всех ее составных частей - системы автоматического управления и контроля, технологической и приводной частей -выполнена в соответствии с требованиями современного промышленного дизайна.

Работа заявляемой установки, реализующей заявляемый способ, осуществляется в полном автоматическом режиме следующим образом.

Из стопы вертикально установленных на направляющих 23 в магазине 22 плоскосложенных заготовок картонных прямоугольных пакетов захват 25 при прямом движении по направляющим 24 забирает одну заготовку пакета, взаимодействуя с одним из ее вертикальных ребер, и подает ее к нижнему открытому торцу оправки-кармана 5. При подаче второе вертикальное ребро заготовки, встретив в конце направляющих 24 преграду в виде упора-уголка 26, упирается в него и, так как захват еще давит на заготовку, последняя раскрывается до прямоугольной призмы, которую затем толкатель 27 снизу вводит в замкнутое пространство оправки-кармана 5. Благодаря фрикционным силам взаимодействия боковых стенок пакета и боковых стенок оправки-кармана 5 не происходит возврата прямоугольной призмы к состоянию плоскосложенной заготовки. Захват 25 возвращается в исходное положение, чтобы после цикла поворота платформы-карусели 4 на угол, равный длине дуги между двумя соседними оправками-карманами 5, опять забирать заготовку для подачи, раскрытия и ввода ее следующую оправку-карман 5. После ввода прямоугольной призмы в оправку-карман 5 платформа-карусель 4 начинает циклично вращаться, т.е. с остановками в местах расположения той или иной технологической позиции. Такое же цикличное вращение сообщается и раскрытому пакету. И, таким образом, во все равномерно расположенные по периферии платформы-карусели 4 оправки-карманы 5 вводятся раскрытые заготовки пакетов. В каждый последующий цикл поворота платформы-карусели 4 от узла 6 до узла 16 осуществляются последовательно следующие операции.

Оправка-карман 5 с раскрытым пакетом подходит к узлу 7, где треугольные пластины 28, двигаясь навстречу остриями друг к другу, сгибают две противоположные донные стенки, а вместе с ними наклоняются к центру пакета две другие противоположные донные стенки. Далее с полузакрытым дном пакет в оправке-кармане 5 транспортируется платформой-каруселью 4 к устройству 8 для нагрева донных стенок пакета, и полузакрытое дно пакета оказывается над воздухораспределительной решеткой 30 электрической печи 29. Поступивший из источника очищенный воздух нагревается в полости печи 29 и через отверстия воздухораспределительной решетки 30 нагретый воздух входит в полость картонного пакета, одновременно стерилизуя все его внутренние стенки и нагревая донные стенки до липкой консистенции полимерной пленки на них.

Затем платформа-карусель 4 транспортирует картонный пакет в оправке-кармане 5 к приспособлению 9 для запечатыванния донных стенок пакета. Здесь при поступательном перемещении ползуна 31 по направляющим 32, радиально расположенным относительно платформы-карусели 4, к центру ее, осуществляется окончательное складывание донных стенок, а при возвратном перемещении ползуна 31 от центра платформы-карусели 4 к дну пакета подходит опорная площадка 34 на ползуне 31. Одновременно с ней к дну пакета, но только изнутри перемещается водоохлаждаемый ударный элемент 35 и с большой силой ударяет по донным стенкам пакета, запечатывая их.

Теперь с запечатанным дном пакет, находящийся в оправке-кармане 5, транспортируется платформой-каруселью к дозатору 36, в полость которого от источника жидкого пищевого продукта, например молока, через впускной клапан 39 поступила порция молока при прямом ходе поршня 38. Во время обратного хода поршня 38 эта порция молока через выпускной клапан 41 дозируется в пакет.

В связи с тем, что охлажденное молоко (а именно такое молоко разливают в пакеты) сильно пенится при заполнении пакета под сильным давлением поршня 38, то при достижении оправки-кармана 5 с заполненным пакетом узла 11 осуществляется не только предварительный сгиб верхних стенок пакета встречным движением остриями друг к другу треугольных пластин 28, но одновременно со сгибом из верхней части пакета отсасывается пена с помощью патрубка 44, сообщенного с полостью корпуса 37 между поршнем 38 и впускным клапаном 39. В то время, когда идет заполнение молоком следующего за первым (описываемым) пакета, то во время хода поршня 38 в сторону выпускного клапана 41 за поршнем образуется разрежение, благодаря которому осуществляется отсос пены в промежуточный сборник 48 из пакета патрубком 44. Гашение пены и отсос ее необходимы для того, чтобы не произошло смачивания пеной верхних стенок пакета перед запечатыванием их, иначе из-за наличия жира на поверхности стенок не произойдет склеивания их, а значит, в работе будет допущен брак, так как пакет не будет упакован.

Нагрев верхних стенок пакета осуществляют таким же образом и с использованием тех же средств, что и при нагреве донных стенок, с той лишь разницей, что в заполненном молоком пакете нет необходимости стерилизовать все стенки пакета.

При движении пакета в оправке-кармане 5 от устройства 12 до приспособления 13 кромки тех стенок, которые наклонились к центру пакета во время сгиба двух других, подают в зазор 15 между двумя охлаждаемыми горизонтальными трубками 14, где происходит сближение этих кромок, что облегчает запечатывание верхних стенок пакета. Само запечатывание осуществляется с помощью двух губок 45 и 46, одна из которых, 45, подвижна, так как связана с пневмоприводом, а другая, неподвижная 46, является опорой при ударном воздействии подвижной губки 45 на склеиваемые кромки верхних стенок пакета.

Одновременно с запечатыванием на кромку верхней стенки, обращенную к неподвижной губке 46, наносится дата упаковки пакета с молоком благодаря снабжению губки 46 кассетой 47 с набором цифр, отражающих дату.

Для предотвращения выпадения из оправки-кармана 5 пакета, заполненного молоком, под платформой-каруселью 4 расположена пластина 21, ограничивающая движение пакета вниз.

Заполненный упакованный пакет поступает в оправке-кармане 5 к узлу 16, и так как там уже нет ограничивающей движение вниз пластины, то пакет выпадает из оправки-кармана 5 в приемник 17. Для того, чтобы пакет не разорвался при падении, приемник снабжен устройством 18, взаимодействуя с которым опускание пакета замедляется. Толкателем 19 упакованный пакет с молоком удаляется из приемника 17.

Формула изобретения

1. Способ упаковки картонных с полимерным покрытием прямоугольных пакетов с жидким пищевым продуктом, включающий поштучную подачу из стопы вертикально установленных плоскосложенных заготовок картонных прямоугольных пакетов, раскрытие заготовки для прямоугольной призмы и сообщение ей циклического движения по кругу, в последовательных циклах которого последовательно осуществляют предварительный сгиб, нагрев и запечатывание нагретых донных стенок пакета, дозированное заполнение пакетов жидким пищевым продуктом, предварительный сгиб, нагрев и запечатывание верхних стенок пакета и выдачу упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом, отличающийся тем, что подачу плоскосложенной заготовки картонного прямоугольного пакета осуществляют до упирания вертикального ребра заготовки в преграду, после чего снизу вверх вводят пакет в замкнутое пространство, нагрев донных стенок производят одновременно со стерилизацией внутренних поверхностей пакета продувкой полости его очищенным горячим воздухом, нагревая донные стенки до липкой консистенции полимерной пленки на них, одновременно с предварительным сгибом верхних стенок отсасывают из пакета пену при заполнении его пенящимся жидким пищевым продуктом, а выдают упакованные пакеты из замкнутого пространства сверху вниз с торможением его опускания.

2. Установка для упаковки картонных с полимерным покрытием прямоугольных пакетов с жидким пищевым продуктом, содержащая горизонтальную циклично вращающуюся платформу-карусель, на периферии которой равномерно по окружности в соответствии с циклами поворота платформы-карусели размещены прямоугольные оправки-карманы, узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы, включающий магазин с направляющими для поступательного перемещения вертикально установленных заготовок и захват, узлы предварительного сгиба донных и верхних стенок пакета, устройства для нагрева донных и верхних станок пакета, приспособления для запечатывания их, устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом, узел выдачи упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом, расположенную над платформой-каруселью на протяжении от узла поштучной подачи заготовок до приспособления для запечатывания донных стенок пакета пластину для ограничения движения пакета вверх и расположенную под платформой-каруселью на протяжении от устройства для заполнения пакета жидким пищевым продуктом до узла выдачи упакованного пакета с жидким пищевым продуктом пластину для ограничения движения пакета вниз, отличающаяся тем, что она снабжена рамой из стоек, верхней и нижней плит, а платформа-карусель расположена между плитами, причем узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы, узел предварительного сгиба донных стенок пакета, устройство для нагрева донных стенок пакета и приспособление для запечатывания их последовательно установлены на нижней плите рамы с той же равномерностью, что и выполненные замкнутыми оправки-карманы на платформе-карусели, а устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом, узел предварительного сгиба верхних стенок пакета, устройство для нагрева верхних стенок пакета и приспособление для запечатывания их последовательно закреплены на обращенной к платформе-карусели поверхности верхней плиты рамы с той же равномерностью, что и оправки-карманы, при этом узел поштучной подачи плоскосложенных заготовок картонных пакетов и раскрытия заготовки до прямоугольной призмы снабжен перпендикулярно расположенными к магазину направляющими для возвратно-поступательного движения по ним захвата, в конце которых под оправкой-карманом расположен упор в виде уголка, и толкателем для ввода в оправку-карман снизу вверх раскрытой до прямоугольной призмы заготовки картонного пакета, устройство для нагрева как донных, так и верхних стенок пакета выполнено в виде электрической печи, сообщенной с источником очищенного воздуха и снабженной воздухораспределительной решеткой, обращенной к оправке-карману, приспособление для запечатывания донных стенок пакета выполнено в виде ползуна на радиально расположенных относительно платформы - карусели направляющих, при этом на части поверхности ползуна, обращенной к платформе-карусели, выполнен профиль "ласточкин хвост", а другая часть ее является опорной площадкой для размещенного над оправкой-карманом с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения ударного элемента, соединенного с ползуном механо-пневматической связью, устройство для заполнения пакета жидким пищевым продуктом выполнено в виде дозатора поршневого типа, впускной клапан которого сообщен с источником жидкого пищевого продукта, а выпускной клапан, снабженный устройством для гашения пены, расположен над оправкой-карманом, при этом полость дозатора между поршнем и впускным клапаном сообщена с патрубком, закрепленным на верхней плите рамы с возможностью вертикального перемещения над той оправкой-карманом, над которой расположено устройство для предварительного сгиба верхних стенок пакета, приспособление для запечатывания верхних стенок пакета выполнено в виде губок, одна из которых связана с пневмоприводом горизонтального перемещения, а другая, неподвижная, снабжена кассетой для набора цифр даты упаковки, причем между электрической печью для нагрева верхних стенок пакета и приспособлением для запечатывания их размещены две охлаждаемые трубки с зазором между ними, сужающимся по ходу вращения платформы-карусели, а узел выдачи упакованных пакетов с жидким пищевым продуктом выполнен в виде расположенного под оправкой-карманом приемника, снабженного устройством для торможения опускания пакета и толкателем для удаления упакованного пакета из приемника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.09.2008

Дата публикации: 27.02.2011

---