Высокоскоростное фальцовочное устройство для упаковочных машин для разливаемых пищевых продуктов

 

Изобретение касается высокоскоростного фальцовочного устройства (1) для производства из подушкообразных упаковочных пакетов герметичных упаковок в форме параллелепипеда, которые содержат разливаемые пищевые продукты. Устройство содержит непрерывный конвейер (21), предназначенный для подачи пакетов вдоль траектории формообразования, и некоторое количество фальцовочных устройств (24, 25, 26), расположено вдоль траектории формообразования. Нагревательное устройство (27) воздействует на фальцуемые части каждого пакета с целью расплавления и приваривания фальцуемых частей к соответствующим стенкам пакета. Устройство (28) предназначено для окончательного прижима, взаимодействует с каждым пакетом с целью удерживания подвергнутых фальцовке частей на соответствующих стенках в процессе охлаждения подвергнутых фальцовке частей. Фальцовочные устройства (24, 25, 26) и устройство (28) для окончательного прижима имеют некоторое количество воздействующих элементов (44, 50, 55, 58, 70, 71, 72), которые воздействуют на пакеты, имеют фиксированный (постоянный) размер и взаимодействуют с пакетами за счет движения конвейера (21). Фальцовочное устройство имеет более высокую производительность, что обусловлено движением конвейера и воздействующих элементов без последовательных запусков и торможений. Устройство более компактно и проще в управлении, т. к. имеет только один элемент с приводом - конвейер. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Настоящее изобретение относится к высокоскоростному фальцовочному устройству для упаковочных машин, предназначенных для непрерывного производства асептических герметичных упаковок, содержащих разливаемые пищевые продукты из трубы, изготовленной из упаковочного материала.

Многие разливаемые пищевые продукты, такие как напитки, фруктовый сок, пастеризованное или подвергнутое ультравысокотемпературной обработке молоко, вино, томатный соус и т.д., продаются в упаковках, изготовленных из стерилизованного упаковочного материала.

Типичным примером такой упаковки является упаковочный контейнер в виде параллелепипеда, предназначенный для жидких или разливаемых пищевых продуктов, который известен под названием Tetra Brik Aseptic (зарегистрированный товарный знак) и образован путем фальцевания и запечатывания свернутого в рулон лентообразного упаковочного материала.

Свернутый в рулон упаковочный материал содержит слои волокнистого материала, например, бумаги, покрытые с обеих сторон термопластичным материалом, например, полиэтиленом, и сторона упаковочного материала, которая в конце концов входит в контакт с пищевым продуктом в упаковке, также содержит слой защитного материала, например, листового алюминия, в свою очередь, покрытого слоем термопластичного материала.

Как известно, упаковки вышеуказанного типа изготавливаются на полностью автоматических упаковочных машинах, на которых из упаковочного материала, подаваемого в виде ленты (полосы), образуется непрерывная труба. Лента упаковочного материала стерилизуется на упаковочной машине, например, путем обработки ее химическим стерилизующим средством, таким как раствор перекиси водорода; после стерилизации стерилизующее средство удаляют с поверхностей упаковочного материала, например, путем испарения за счет нагрева, и простерилизованную таким образом ленту упаковочного материала удерживают в замкнутой стерильной окружающей среде, огибают и сваривают в продольном направлении для образования трубы.

Трубу заполняют стерилизованным или подвергнутым стерилизации пищевым продуктом и сваривают в поперечных сечениях, которые расположены на одинаковых расстояниях друг от друга и вдоль которых трубу затем разрезают на подушкообразные упаковочные пакеты, и эти пакеты впоследствии механически фальцуют в имеющие форму параллелепипеда упаковки.

Известны упаковочные машины вышеуказанного типа, в которых подушкообразные упаковочные пакеты путем фальцовки преобразуют в упаковки с формой параллелепипеда с помощью высокоскоростного фальцовочного устройства для машин, предназначенных для упаковывания разливаемых пищевых продуктов, включающее позицию подачи, предназначенную для подачи последовательности герметичных подушкообразных упаковочных пакетов, которые содержат указанные пищевые продукты и каждый из которых имеет некоторое количество фальцуемых (огибаемых) частей, подлежащих сгибанию и привариванию к соответствующим стенкам пакета для образования соответствующей упаковки в форме параллелепипеда, транспортирующее средство, предназначенное для подачи указанных пакетов вдоль траектории формообразования, проходящей от позиции подачи до позиции выхода, фальцовочные средства, расположенные вдоль указанной траектории формообразования и взаимодействующие с каждым пакетом для выполнения соответствующих операций фальцовки на пакете, нагревательное средство, воздействующее на указанные фальцуемые части каждого пакета для расплавления и приваривания фальцуемых частей к соответствующим стенкам, и средство окончательного прижима, взаимодействующее с каждым пакетом для удерживания соответствующих фальцуемых частей на соответствующих стенках в процессе охлаждения фальцуемых частей (патенты США 4078364, кл. В 65 В 7/16, 1978; 4507906, кл. В 65 В 7/16, 1985; 4581873, кл. В 65 В 7/16, 1986; 5634323, кл. В 65 В 7/16, 1997).

Основным недостатком известных фальцовочных устройств является скачкообразное движение, характеризующееся последовательными торможением и повторным запуском, которое выполняют конвейер и воздействующие элементы и которое при возрастании производительности приводит к резкому замедлению и ускорению движущихся деталей и к динамическим проблемам, возникающим при превышении заданного максимального уровня производительности.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка надежного высокоскоростного фальцовочного устройства для упаковочных машин, предназначенных для разливаемых пищевых продуктов, конструкция которого позволяет преодолеть вышеупомянутый недостаток, как правило, присущий известным фальцовочным устройствам.

Данная техническая задача решается за счет того, что в высокоскоростном фальцовочном устройстве для машин, предназначенных для упаковывания разливаемых пищевых продуктов, включающем позицию подачи, предназначенную для подачи последовательности герметичных подушкообразных упаковочных пакетов, которые содержат указанные пищевые продукты и каждый из которых имеет некоторое количество фальцуемых (огибаемых) частей, подлежащих сгибанию и привариванию к соответствующим стенкам пакета для образования соответствующей упаковки в форме параллелепипеда, транспортирующее средство, предназначенное для подачи указанных пакетов вдоль траектории формообразования, проходящей от позиции подачи до позиции выхода, фальцовочные средства, расположенные вдоль указанной траектории формообразования и взаимодействующие с каждым пакетом для выполнения соответствующих операций фальцовки на пакете, нагревательное средство, воздействующее на указанные фальцуемые части каждого пакета для расплавления и приваривания фальцуемых частей к соответствующим стенкам, и средство окончательного прижима, взаимодействующее с каждым пакетом для удерживания соответствующих фальцуемых частей на соответствующих стенках в процессе охлаждения фальцуемых частей, согласно изобретению транспортирующее средство является непрерывным, и фальцовочные средства и средство прижима содержат некоторое количество воздействующих элементов, которые воздействуют на пакеты, имеют фиксированный размер и взаимодействуют с пакетами за счет движения транспортирующего средства.

Транспортирующее средство предпочтительно представляет собой бесконечный конвейер, который, в свою очередь, содержит некоторое количество толкающих элементов для соответствующих пакетов, транспортирующую ветвь, предназначенную для подачи толкающих элементов и пакетов вдоль траектории формообразования, и обратную ветвь, предназначенную для подачи толкающих элементов от позиции выхода к позиции подачи.

Воздействующие элементы фальцовочных средств предпочтительно содержат удлиненный первый направляющий элемент, который обращен к транспортирующей ветви, проходит на расположенном выше по ходу движения участке траектории формообразования и образует противолежащую (по отношению к транспортирующей ветви) поверхность, сходящуюся к транспортирующей ветви и взаимодействующую со скольжением со второй концевой частью каждого пакета для расплющивания второй концевой части.

Первый направляющий элемент предпочтительно содержит некоторое количество стационарных, параллельных, удлиненных элементов, проходящих в том же направлении, что и траектория формообразования.

Кроме того, воздействующие элементы фальцовочных средств предпочтительно содержат пару стационарных первых противолежащих элементов, которые образованы удлиненными профилями, расположены за первым направляющим элементом по ходу движения вдоль траектории формообразования, удалены на некоторое расстояние от транспортирующей ветви и обращены к соответствующим противоположным боковым краям транспортирующей ветви, и пару стационарных вторых противолежащих элементов, которые образованы удлиненными профилями и расположены рядом с соответствующими боковыми краями транспортирующей ветви, причем первые и вторые противолежащие элементы соответственно взаимодействуют со скольжением со второй концевой частью и первой концевой частью каждого пакета для сгибания (фальцовки) соответствующих указанных фальцуемых частей.

Первые противолежащие элементы предпочтительно образуют соответствующие плечи по существу U-образного второго направляющего элемента, содержащего соединительную часть, проходящую поперек к траектории формообразования и соединяющую соответствующие находящиеся ниже по ходу движения концы первых противолежащих элементов, причем воздействующие элементы фальцовочных средств включают в себя формующий ролик, расположенный между первыми противолежащими элементами, имеющий ось, перпендикулярную к траектории формообразования, и имеющий противоположные концевые поверхности, которые обращены к первым противолежащим элементам и образуют вместе с первыми противолежащими элементами соответствующие опорные поверхности, по которым скользят соответствующие фальцуемые части каждого пакета.

Первые противолежащие элементы предпочтительно содержат вдоль траектории формообразования первые направляющие части, расходящиеся по отношению к транспортирующей ветви и сходящиеся в направлении друг друга для поворота соответствующих фальцуемых частей каждого пакета друг к другу, вторые направляющие части, параллельные друг другу и транспортирующей ветви и обращенные к соответствующим концевым поверхностям формующего ролика для удерживания фальцуемых частей на концевых поверхностях, третьи направляющие части, параллельные транспортирующей ветви и сходящиеся в направлении друг друга для сгибания фальцуемых частей в направлении второй концевой части пакета, и четвертые направляющие части, параллельные друг другу и транспортирующей ветви и предназначенные для удерживания фальцуемых частей в положении, которое эти части приняли на выходе с третьих направляющих частей, причем соединительная часть второго направляющего элемента взаимодействует со скольжением с соответствующими фальцуемыми частями каждого пакета, чтобы ввести фальцуемые части в контакт со второй концевой частью пакета.

Вторые противолежащие элементы предпочтительно параллельны друг другу и каждый из них содержит прямолинейную промежуточную часть, параллельную транспортирующей ветви, криволинейную часть, проходящую в направлении транспортирующей ветви от промежуточной части и расположенную до промежуточной части по ходу движения, и криволинейную часть, расположенную за промежуточной частью по ходу движения и проходящую от промежуточной части в направлении второго направляющего элемента, причем расположенные выше по ходу движения части вторых противолежащих элементов взаимодействуют со скольжением с первой концевой частью каждого пакета для поворота соответствующих фальцуемых частей в направлении соответствующих противоположных стенок основной части пакета, и расположенные ниже по ходу движения части вторых противолежащих элементов взаимодействуют со скольжением с соответствующими фальцуемыми частями каждого пакета для ввода фальцуемых частей в контакт с соответствующими стенками основной части пакета.

Кроме того, устройство предпочтительно содержит пару неподвижных боковых стенок, которые предназначены для удерживания пакетов сбоку, расположены с противоположных сторон от транспортирующей ветви и проходят между позицией подачи и средством окончательного прижима.

Нагревательное средство предпочтительно содержит воздухонагревательный узел, пару первых сопел, присоединенных к нагревательному узлу и расположенных между четвертыми направляющими частями первых противолежащих элементов для направления горячего воздуха на соответствующие фальцуемые части каждого пакета до того, как фальцуемые части достигнут соединительной части второго направляющего элемента, и пару вторых сопел, присоединенных к нагревательному узлу и расположенных между промежуточными частями вторых противолежащих элементов для направления горячего воздуха на соответствующие фальцуемые части каждого пакета до того, как фальцуемые части достигнут расположенных ниже по ходу движения частей вторых противолежащих элементов.

При этом воздействующие элементы средства окончательного прижима предпочтительно содержат три бесконечных ремня, которые расположены под углом 90^o друг относительно друга и образуют между собой и совместно с транспортирующей ветвью проход, имеющий постоянное прямоугольное сечение и определяющий наружный контур готовых упаковок.

Причем каждый из ремней предпочтительно установлен на соответствующей паре холостых шкивов.

Первый и второй из ремней могут быть расположены с противоположных сторон транспортирующей ветви и содержат соответствующие рабочие участки, обращенные к транспортирующей ветви, причем третий из ремней содержит рабочий участок, перпендикулярный к рабочим участкам первого и второго ремней и обращенный к транспортирующей ветви и параллельный ей.

По меньшей мере, один из ремней может содержать некоторое количество расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга первых контактирующих элементов, которые при движении конвейера вперед входят в контакт с возможностью разъединения со вторыми контактирующими элементами на соответствующих толкающих элементах для синхронизации движения ремня с транспортирующей ветвью конвейера.

Первые контактирующие элементы предпочтительно представляют собой соответствующие удлиненные выступы, проходящие поперек к траектории формообразования и выступающие от третьего ремня, причем вторые контактирующие элементы представляют собой соответствующие удлиненные пазы, образованные на свободных концевых краях соответствующих толкающих элементов.

Третий ремень предпочтительно содержит снаружи некоторое количество фасонных выступов, взаимодействующих со скольжением с соответствующими фальцуемыми частями каждого пакета для прижима фальцуемых частей ко второй концевой части пакета и образования соответствующей по существу плоской или вогнутой стенки готовой упаковки.

Предпочтительный неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения будет описан на примере со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых: фиг. 1 показывает перспективное изображение с пространственным разделением деталей высокоскоростного фальцовочного устройства в соответствии с изобретением, предназначенного для упаковочных машин для разливаемых пищевых продуктов; фиг. 2 показывает выполненное в большем масштабе перспективное изображение с верхней стороны устройства по фиг. 1, причем ряд деталей для ясности удален; фиг. 3 показывает выполненное в большем масштабе перспективное изображение с нижней стороны устройства по фиг. 1, причем ряд деталей для ясности удален; фиг. 4-8 показывают схематические виды спереди, иллюстрирующие предпочтительную последовательность операций, выполняемых устройством по фиг. 1 с целью фальцовки подушкообразного упаковочного пакета в упаковку с формой параллелепипеда.

Поз. 1 на фиг. 1-3 обозначает высокоскоростное фальцовочное устройство для упаковочной машины (не показанной), предназначенной для непрерывного производства из известной трубы (не показанной), герметичных асептических упаковок 2 в форме параллелепипеда (фиг. 8), содержащих разливаемый пищевой продукт, такой как пастеризованное или подвергнутое ультравысокотемпературной обработке молоко, фруктовый сок, вино и т.д.

Труба образована известным образом до устройства 1 по ходу перемещения путем сгибания в продольном направлении и термосваривания известной ленты (не показанной) термосвариваемого листового материала, содержащего слои волокнистого материала, например, бумаги, покрытые со стороны, в конце концов образующей наружную сторону упаковок 2, слоем термопластичного материала, например, полиэтилена, а со стороны, в конце концов контактирующей с пищевым продуктом, - слоем термопластичного материала и слоем защитного материала, например, листового алюминия, в свою очередь, покрытого термопластичным материалом.

Затем трубу из упаковочного материала заполняют пищевым продуктом, подлежащим упаковыванию, термосваривают в поперечных сечениях, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга, и разрезают вдоль данных поперечных сечений на ряд подушкообразных упаковочных пакетов 3 (фиг. 4), которые затем направляются к устройству 1, в котором они подвергаются механической фальцовке для образования соответствующих упаковок 2.

Как показывает фиг. 4, каждый пакет 3 имеет ось A и содержит основную часть 4 в форме параллелепипеда и расположенные напротив друг друга верхнюю и нижнюю концевые части 6, 7, которые расширяются в виде пирамиды от части 4 к соответствующим линиям 8, 9 сварки, которые перпендикулярны оси A пакета 3.

Более точно, часть 4 каждого пакета 3 ограничена сбоку парой плоских прямоугольных стенок 10, параллельных друг другу, а также параллельных оси A и линиям 8, 9 сварки, и парой плоских прямоугольных стенок 11, проходящих между стенками 10.

Каждая концевая часть 6, 7 образована парой стенок 12, по существу имеющих форму равнобедренной трапеции, слегка наклоненных друг к другу относительно плоскости, перпендикулярной оси A, и имеющих более короткие края, образованные соответствующими краями стенок 10 части 4, и более длинные края, присоединенные друг к другу посредством соответствующих линий 8, 9 сварки.

Каждый пакет 3 также содержит на каждой концевой части 6, 7 удлиненный, по существу прямоугольный язычок 13, 14, выступающий от соответствующей линии 8, 9 сварки, и пару по существу треугольных частей 15, 16, выступающих вбок от противоположных сторон части 4 и образованных концевыми частями соответствующих стенок 12.

Чтобы образовать упаковку 2, устройство 1 прижимает концевые части 6, 7 пакета 3 в направлении друг друга с тем, чтобы загнуть соответствующие язычки 13, 14 к концевым частям 6, 7, и загибает и приваривает части 15 концевой части 6 к соответствующим стенкам 12, а части 16 концевой части 7 - к соответствующим стенкам 11 части 4.

Как показывают фиг. 1-3, устройство 1 содержит опорную раму 20 (показанную разделенной на свои составные элементы на фиг. 1), цепной конвейер 21, установленный на раме 20 и предназначенный для подачи пакетов 3 непрерывно вдоль траектории В формообразования от позиции 22 подачи до позиции 23 выхода, некоторое количество фальцовочных устройств 24, 25, 26, установленных на раме 20 в фиксированных положениях вдоль траектории В и взаимодействующих с пакетами 3 для выполнения соответствующих операций фальцовки на пакетах, нагревательное устройство 27, воздействующее на части 15, 16 пакета 3, подлежащие фальцовке, с целью расплавления и приваривания частей 15, 16 к соответствующим стенкам 12, 11, и устройство 28 для окончательного прижима, взаимодействующее с каждым пакетом 3 для удерживания частей 15, 16 на соответствующих стенках 12, 11 в процессе охлаждения частей 15, 16.

Более точно, конвейер 21 содержит, по меньшей мере, одно зубчатое колесо (звездочку) и в показанном примере имеет ведущее зубчатое колесо 29 и ведомое зубчатое колесо 30, а также конвейер 21 содержит шарнирно-сочлененную цепь 31, проходящую в виде замкнутого контура вокруг зубчатых колес 29, 30 и входящую в зацепление с ними, и имеет некоторое количество плоских прямоугольных лопаток 32, каждая из которых выступает от цепи 31 и взаимодействует с соответствующей стенкой 10 соответствующего пакета 3, толкая ее с целью подачи пакета вдоль траектории В.

Более точно, цепь 31 содержит прямолинейную горизонтальную верхнюю ветвь 33, нижнюю ветвь 34, по существу параллельную ветви 33, и два криволинейных С-образных участка 35, 36, которые расположены так, что их вогнутые части обращены друг к другу, которые соединяют ветви 33, 34 и средние части которых соответственно образуют позицию 22 подачи и позицию 23 выхода.

Траектория В содержит прямолинейный основной участок B1, образованный ветвью 33 цепи 31, и два концевых участка B2, B3 соответственно подачи и выхода, которые образованы соответствующими верхними частями 35a, 36a участков 35, 36 цепи 31, проходящими между соответствующими позициями 22, 23 и ветвью 33. Следовательно, ветвь 33 и части 35a, 36a участков 35, 36 образуют транспортирующую ветвь цепи 31, предназначенную для подачи пакетов 3 от позиции 22 к позиции 23, в то время как ветвь 34 и остальные части 35b, 36b участков 35, 36 образуют обратную ветвь цепи 31, предназначенную для подачи лопаток 32 от позиции 23 к позиции 22.

Цепь 31 содержит некоторое количество шарнирно-сочлененных звеньев 40, образованных плоскими прямоугольными пластинами, от которых перпендикулярно выступают соответствующие лопатки 32. Более точно, каждая лопатка 32 проходит асимметрично от соответствующего звена 40 и делит звено 40 на две прямоугольные части 41, 42, имеющие различную длину вдоль траектории В и соответственно расположенные до лопатки 32 и за ней по ходу движения вдоль траектории В. Более точно, часть 41 длиннее части 42 вдоль траектории В.

Кроме того, каждое звено 40 расположено на небольшом расстоянии от соседних звеньев 40 и образует с ними соответствующие зазоры 43 в целях, которые будут описаны ниже.

Благодаря конструкции конвейера 21 лопатки 32 расположены вертикально вдоль участка B1 траектории B и горизонтально на позициях 22, 23.

Каждый пакет 3 расположен на конвейере 21 так, что его концевая часть 7 контактирует с транспортирующей ветвью цепи 31, одна из стенок 10 опирается на соответствующую лопатку 32 и ось А параллельна лопатке 32, так что части 15, 16 каждого пакета 3 проходят поперек траектории В.

Кроме того, пакеты 3 подаются на конвейер 21 в горизонтальном входном положении, при котором концевая часть 7 контактирует с частями 42, 41 соседних звеньев 40 и язычок 14 свободно вставлен в соответствующий зазор 43. Аналогичным образом, во время удаления каждой готовой упаковки 2 с конвейера 21 она находится в горизонтальном положении выхода.

Фальцовочное устройство 24 содержит удлиненный направляющий элемент 44, установленный на раме 20 в фиксированном положении, при котором он обращен к транспортирующей ветви цепи 31 и находится над ней, проходит на участке, соединяющем участки B1 и B2 траектории B, и образует в направлении цепи 31 вогнутую противолежащую (по отношению к цепи) поверхность S, направленную к транспортирующей ветви и взаимодействующую со скольжением с концевой частью 6 каждого пакета 3 с целью сжатия и расплющивания концевой части 6 в направлении цепи 31.

Направляющий элемент 44 содержит некоторое количество параллельных удлиненных криволинейных профилей 45, жестко присоединенных друг к другу посредством соединительного элемента 46, проходящего поперек к профилям 45, и профили 45, проходящие на боковых концах направляющего элемента 44, содержат соответствующие концевые части 47, выступающие в продольном направлении в сторону позиции 23 относительно остальных профилей 45.

Фальцовочное устройство 25 содержит пару противолежащих элементов 50, образованных параллельными удлиненными профилями, которые установлены на раме 20 рядом с соответствующими противоположными боковыми краями 51 ветви 33 цепи 31 и взаимодействуют со скольжением с концевой частью 7 каждого пакета 3 для пригибания язычка 14 к соответствующим стенкам 12 и для сгибания частей 16 к соответствующим стенкам 11 части 4 пакета 3.

Более точно, каждый противолежащий элемент 50 содержит прямолинейную промежуточную часть 52, параллельную ветви 33 цепи 31, криволинейную часть 53, проходящую в направлении ветви 33 от промежуточной части 52 и расположенную до промежуточной части 52 по ходу движения пакетов 3, и криволинейную часть 54, расположенную за промежуточной частью 52 по ходу движения пакетов 3 и проходящую от промежуточной части 52 в направлении направляющего элемента 55 фальцовочного устройства 26, расположенного над фальцовочным устройством 25.

Расположенные до промежуточных частей 52 части 53 противолежащих элементов 50 взаимодействуют со скольжением с концевой частью 7 каждого пакета 3 для сгибания частей 16 в направлении соответствующих стенок 11 пакета 3 после того, как сначала язычок 14 будет отогнут к соответствующим стенкам 12 посредством элементов 90; промежуточные части 52 противолежащих элементов 50 взаимодействуют со скольжением с частями 16 каждого пакета 3, чтобы удержать части 16 в положении, при котором они обращены к соответствующим стенкам 11 пакета 3, и расположенные за промежуточными частями 52 по ходу движения части 54 взаимодействуют со скольжением с частями 16 для ввода их в контакт со стенками 11.

Направляющий элемент 55 образован удлиненным, по существу U-образным профилем, который установлен на раме 20 в положении, при котором он обращен к ветви 33 цепи 31 и находится над ней, проходит за направляющим элементом 44 по ходу движения вдоль траектории В и взаимодействует с частями 15 концевой части 6 пакета 3 для сгибания их к соответствующим стенкам 12.

Направляющий элемент 55 содержит пару удлиненных противолежащих плеч 56, проходящих по существу над соответствующими противолежащими элементами 50 и соответствующими боковыми краями 51 ветви 33 цепи 31, и соединительную часть 57, проходящую поперек к траектории В и соединяющую соответствующие расположенные ниже по ходу движения концы плеч 56.

Фальцовочное устройство 26 также содержит формующий ролик 58, имеющий ось, перпендикулярную траектории В, установленный с возможностью свободного вращения на раме 20 между плечами 56 направляющего элемента 55 и имеющий противоположные круглые концевые поверхности 59, обращенные к плечам 56 и образующие вместе с плечами 56 соответствующие опорные поверхности, по которым скользят части 15 каждого пакета 3.

Плечи 56 содержат вдоль траектории В первые направляющие части 60, расходящиеся по отношению к ветви 33 цепи 31 и сходящиеся в направлении друг друга с целью поворота частей 15 каждого пакета 3 друг к другу, вторые направляющие части 61, параллельные друг другу и ветви 33 и расположенные таким образом, что они обращены к соответствующим концевым поверхностям 59 ролика 58 для удерживания частей 15 в контакте с концевыми поверхностями 59, третьи направляющие части 62, параллельные ветви 33 и сходящиеся в направлении друг друга для сгибания частей 15 в направлении концевой части 6 пакета 3, и четвертые направляющие части 63, параллельные друг другу и ветви 33 и предназначенные для удерживания частей 15 в положении, которое эти части 15 приняли на выходе с третьих направляющих частей 62. И в завершение, часть 57 направляющего элемента 55 взаимодействует со скольжением с частями 15 каждого пакета 3, чтобы ввести их в контакт с концевой частью 6 пакета 3.

Как показывают фиг. 2 и 3, рама 20 содержит пару неподвижных боковых стенок 64 (показана только одна), которые предназначены для удерживания пакетов 3 сбоку вдоль траектории В, расположены с противоположных сторон от транспортирующей ветви цепи 31 и проходят между позицией 22 и устройством 28 для окончательного прижима, которое находится сразу за фальцовочными устройствами 25, 26 по ходу движения вдоль траектории В.

Как показывают фиг. 1-3, нагревательное устройство 27 содержит воздухонагревательный узел 65, смонтированный на раме 20, пару первых сопел 66, присоединенных к узлу 65 и расположенных между направляющими частями 63 плеч 56 для направления горячего воздуха к частям 15 каждого пакета 3 до того, как части 15 достигнут части 57 направляющего элемента 55, и пару вторых сопел 67, присоединенных к узлу 65 и расположенных между промежуточными частями 52 противолежащих элементов 50 для направления горячего воздуха к частям 16 каждого пакета 3 до того, как части 16 достигнут расположенных ниже по ходу движения частей 54 противолежащих элементов 50.

Устройство 28 для окончательного прижима содержит три бесконечных ремня 70, 71, 72, которые установлены на соответствующих парах шкивов 73, в свою очередь, установленных с возможностью свободного вращения на раме 20, расположены под углом 90^o друг относительно друга и образуют между собой и вместе с ветвью 33 цепи 31 формующий проход (обозначенный P1 на фиг. 8), имеющий постоянное прямоугольное сечение и определяющий (формирующий) наружный контур готовых упаковок 2, выходящих из устройства 1. В показанном примере ремни 70, 71 и 72 и соответствующие шкивы 73 установлены на верхней части рамы 20, но в альтернативном варианте они могут быть установлены на нижней части рамы 20.

Более точно, два из указанных ремней (70, 71) расположены с противоположных сторон ветви 33 цепи 31 и содержит соответствующие гладкие рабочие участки 74, 75, обращенные друг к другу, перпендикулярные ветви 33 и проходящие по существу вдоль продолжений соответствующих боковых стенок 64.

Ремень 72 расположен над лопатками 32 и содержит рабочий участок 76, параллельный ветви 33 конвейера 21 и перпендикулярный к рабочим участкам 74, 75 ремней 70, 71.

На наружной стороне ремень 72 имеет некоторое количество фасонных, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга выступов 77, взаимодействующих со скольжением с частями 15 каждого пакета 3 с целью прижима частей 15 к концевой части 6 пакета 3, которая к данному моменту уже стала плоской.

На наружной стороне ремень 72 также имеет некоторое количество удлиненных выступов 78, которые перпендикулярны траектории В, расположены между фасонными выступами 77 и которые по мере перемещения конвейера 21 вперед сопрягаются с соответствующими удлиненными пазами 79, образованными на свободных концевых краях соответствующих лопаток 32, с целью синхронизации движения ремня 72 с цепью 31. Альтернативно, ремни 70, 71 могут быть выполнены так же, как и ремень 72, с выступами, аналогичными выступам 77, 78.

Из предшествующего описания очевидно, что в соответствии с важным признаком настоящего изобретения направляющие элементы 44, 55, противолежащие элементы 50, ролик 58 и ремни 70, 71, 72 все имеют постоянный размер и взаимодействуют с пакетами 3 за счет перемещения конвейера 21.

Далее будет описана работа устройства 1 применительно к одному пакету 3 и непосредственно после того момента, когда пакет 3 подан на соответствующую лопатку 32 конвейера 21 в горизонтальном положении входа, при этом язычок 14 концевой части 7 входит в соответствующий зазор 43.

За счет движения и толкающего усилия, действующего со стороны лопатки 32, пакет 3 опрокидывается, проходя вдоль участка B2 траектории В, и в конце концов переворачивается вверх дном в вертикальное положение в начале участка B1 траектории В; при этом во время данного перемещения концевая часть 6 пакета 3 взаимодействует со скольжением с направляющим элементом 44, который, как описано, имеет профиль, сходящийся в направлении цепи 31, и тем самым сжимает и расплющивает концевую часть 6 (фиг. 5).

Когда концевая часть 6 пакета 3 приблизится к концевым частям 47 профилей 45 или вскоре после этого, концевая часть 7 пакета 3 входит в контакт с расположенными выше по ходу движения частями 53 противолежащих элементов 50; когда пакет 3 скользит по элементу 90, язычок 14 пригибается к концевой части 7, и концевая часть 7 расплющивается, а когда пакет 3 скользит вдоль частей 53 противолежащих элементов 50, части 16 поворачиваются в направлении соответствующих стенок 11 пакета 3 (фиг. 6).

Впоследствии части 15 концевой части 6 пакета 3 достигают направляющих частей 60 плеч 56, где происходит поворот этих частей 15 вверх в вертикальное положение параллельно друг другу; в этот момент части 15 подаются между направляющими частями 61 плеч 56 и концевыми поверхностями 59 формующего ролика 58, и направляющие части 62 плеч 56 осуществляют сгибание этих частей 15 дальше в направлении стенок 12 концевой части 6 (фиг. 7).

По мере перемещения пакета 3 между направляющими частями 63 плеч 56 и между промежуточными частями 52 противолежащих элементов 50, сопла 66, 67 направляют горячий воздух на соответствующие части 15, 16, чтобы частично и местно расплавить слой термопластичного материала, покрывающего части 15, 16, и, когда пакет скользит под частью 57 направляющего элемента 55 и между расположенными ниже по ходу движения частями 54 противолежащих элементов 50, части 15, 16 окончательно пригибаются к соответствующим стенкам 12, 11.

И в завершение, за счет движения конвейера 21 осуществляется проталкивание пакета 3 через проход P1, который образован (ограничен) ветвью 33 конвейера 21 и рабочими участками 74, 75, 76 ремней 70, 71, 72 и внутри которого части 15, 16 охлаждаются и привариваются за счет давления, действующего на них, к соответствующим стенкам 12, 11 для образования готовой упаковки 2 (фиг. 8).

Преимущества устройства 1 в соответствии с настоящим изобретением очевидны из предшествующего описания.

В частности, непрерывная работа устройства 1 позволяет решить динамические проблемы, вызванные резким ускорением и замедлением, которые испытывают движущиеся детали систем, приводимых периодически (ступенчато), и, следовательно, устройство 1 обеспечивает возможность работы с высокой производительностью (например, 8000- 24000 упаковки в час).

Кроме того, в отличие от известных фальцовочных устройств устройство 1 имеет только один элемент с приводом, а именно конвейер 21, тем самым упрощается система управления устройством 1 и обеспечивается ее большая надежность, и, следовательно, повышается надежность упаковочной машины, в которой установлено устройство 1.

И в завершение, устройство 1 выполнено очень компактным за счет того, что все элементы, взаимодействующие с пакетом 3 (44, 50, 55, 58, 70, 71, 72), по существу установлены на конвейере 21.

Ясно, что могут быть выполнены изменения в конструкции описанного и показанного здесь устройства 1, не отходя, тем не менее, от объема формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Высокоскоростное фальцовочное устройство для машин, предназначенных для упаковывания разливаемых пищевых продуктов, включающее позицию подачи, предназначенную для подачи последовательности герметичных подушкообразных упаковочных пакетов, которые содержат указанные пищевые продукты и каждый из которых имеет некоторое количество фальцуемых (огибаемых) частей, подлежащих сгибанию и привариванию к соответствующим стенкам пакета для образования соответствующей упаковки в форме параллелепипеда, транспортирующее средство, предназначенное для подачи указанных пакетов вдоль траектории формообразования, проходящей от позиции подачи до позиции выхода, фальцовочные средства, расположенные вдоль указанной траектории формообразования и взаимодействующие с каждым пакетом для выполнения соответствующих операций фальцовки на пакете, нагревательное средство, воздействующее на указанные фальцуемые части каждого пакета для расплавления и приваривания фальцуемых частей к соответствующим стенкам, и средство окончательного прижима, взаимодействующее с каждым пакетом для удерживания соответствующих фальцуемых частей на соответствующих стенках в процессе охлаждения фальцуемых частей, отличающееся тем, что транспортирующее средство является непрерывным, и фальцовочные средства и средство прижима содержат некоторое количество воздействующих элементов, которые воздействуют на пакеты, имеют фиксированный размер и взаимодействуют с пакетами за счет движения транспортирующего средства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что транспортирующее средство представляет собой бесконечный конвейер, который, в свою очередь, содержит некоторое количество толкающих элементов для соответствующих пакетов, транспортирующую ветвь, предназначенную для подачи толкающих элементов и пакетов вдоль траектории формообразования, и обратную ветвь, предназначенную для подачи толкающих элементов от позиции выхода к позиции подачи.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что воздействующие элементы фальцовочных средств содержат удлиненный первый направляющий элемент, который обращен к транспортирующей ветви, проходит на расположенном выше по ходу движения участке траектории формообразования и образует противолежащую ( по отношению к транспортирующей ветви) поверхность, сходящуюся к транспортирующей ветви, и взаимодействующую со скольжением со второй концевой частью каждого пакета для расплющивания второй концевой части.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что первый направляющий элемент содержит некоторое количество стационарных параллельных удлиненных элементов, проходящих в том же направлении, что и траектория формообразования.

5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что воздействующие элементы фальцовочных средств содержат пару стационарных первых противолежащих элементов, которые образованы удлиненными профилями, расположены за первым направляющим элементом по ходу движения вдоль траектории формообразования, удалены на некоторое расстояние от транспортирующей ветви и обращены к соответствующим противоположным боковым краям транспортирующей ветви, и пару стационарных вторых противолежащих элементов, которые образованы удлиненными профилями и расположены рядом с соответствующими боковыми краями транспортирующей ветви, причем первые и вторые противолежащие элементы соответственно взаимодействуют со скольжением со второй концевой частью и первой концевой частью каждого пакета для сгибания (фальцовки) соответствующих указанных фальцуемых частей.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что первые противолежащие элементы образуют соответствующие плечи по существу U-образного второго направляющего элемента, содержащего соединительную часть, проходящую поперек к траектории формообразования и соединяющую соответствующие находящиеся ниже по ходу движения концы первых противолежащих элементов, причем воздействующие элементы фальцовочных средств включают в себя формующий ролик, расположенный между первыми противолежащими элементами, имеющий ось, перпендикулярную к траектории формообразования, и имеющий противоположные концевые поверхности, которые обращены к первым противолежащим элементам и образуют вместе с первыми противолежащими элементами соответствующие опорные поверхности, по которым скользят соответствующие фильцуемые части каждого пакета.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что первые противолежащие элементы содержат вдоль траектории формообразования первые направляющие части, расходящиеся по отношению к транспортирующей ветви и сходящиеся в направлении друг друга для поворота соответствующих фальцуемых частей каждого пакета друг к другу, вторые направляющие части, параллельные друг другу и транспортирующей ветви и обращенные к соответствующим концевым поверхностям формующего ролика для удерживания фальцуемых частей на концевых поверхностях, третьи направляющие части, параллельные транспортирующей ветви и сходящиеся в направлении друг друга для сгибания фальцуемых частей в направлении второй концевой части пакета, и четвертые направляющие части, параллельные друг другу и транспортирующей ветви и предназначенные для удерживания фальцуемых частей в положении, которое эти части приняли на выходе с третьих направляющих частей, причем соединительная часть второго направляющего элемента взаимодействует со скольжением с соответствующими фальцуемыми частями каждого пакета, чтобы ввести фальцуемые части в контакт со второй концевой частью пакета.

8. Устройство по любому из пп.5 - 7, отличающееся тем, что вторые противолежащие элементы параллельны друг другу и каждый из них содержит прямолинейную промежуточную часть, параллельную транспортирующей ветви, криволинейную часть, проходящую в направлении транспортирующей ветви от промежуточной части и расположенную до промежуточной части по ходу движения, и криволинейную часть, расположенную за промежуточной частью по ходу движения и проходящую от промежуточной части в направлении второго направляющего элемента, причем расположенные выше по ходу движения части вторых противолежащих элементов взаимодействуют со скольжением с первой концевой частью каждого пакета для поворота соответствующих фальцуемых частей в направлении соответствующих противоположных стенок основной части пакета, расположенные ниже по ходу движения части вторых противолежащих элементов взаимодействуют со скольжением с соответствующими фальцуемыми частями каждого пакета для ввода фальцуемых частей в контакт с соответствующими стенками основной части пакета.

9. Устройство по любому из пп.2 - 8, отличающееся тем, что оно содержит пару неподвижных боковых стенок, которые предназначены для удерживания пакетов сбоку, расположены с противоположных сторон от транспортирующей ветви и проходят между позицией подачи и средством окончательного прижима.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что нагревательное средство содержит воздухонагревательный узел, пару первых сопел, присоединенных к нагревательному узлу и расположенных между четвертыми направляющими частями первых противолежащих элементов для направления горячего воздуха на соответствующие фальцуемые части каждого пакета до того, как фальцуемые части достигнут соединительной части второго направляющего элемента, и пару вторых сопел, присоединенных к нагревательному узлу и расположенных между промежуточными частями вторых противолежащих элементов для направления горячего воздуха на соответствующие фальцуемые части каждого пакета до того, как фальцуемые части достигнут расположенных ниже по ходу движения частей вторых противолежащих элементов.

11. Устройство по любому из пп.2 - 10, отличающееся тем, что воздействующие элементы средства окончательного прижима содержат три бесконечных ремня, которые расположены под углом 90^o друг относительно друга и образуют между собой и совместно с транспортирующей ветвью проход, имеющий постоянное прямоугольное сечение и определяющий наружный контур готовых упаковок.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что каждый из ремней установлен на соответствующей паре холостых шкивов.

13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что первый и второй ремни расположены с противоположных сторон транспортирующей ветви и содержат соответствующие рабочие участки, обращенные к транспортирующей ветви, причем третий ремень содержит рабочий участок, перпендикулярный к рабочим участкам первого и второго ремней и обращенный к транспортирующей ветви и параллельный ей.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из ремней содержит некоторое количество расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга первых контактирующих элементов, которые при движении конвейера вперед входят в контакт с возможностью разъединения со вторыми контактирующими элементами на соответствующих толкающих элементах для синхронизации движения ремня с транспортирующей ветвью конвейера.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что первые контактирующие элементы представляют собой соответствующие удлиненные выступы, проходящие поперек к траектории формообразования и выступающие от третьего ремня, причем вторые контактирующие элементы представляют собой соответствующие удлиненные пазы, образованные на свободных концевых краях соответствующих толкающих элементов.

16. Устройство по любому из пп.13 - 15, отличающееся тем, что третий ремень содержит снаружи некоторое количество фасонных выступов, взаимодействующих со скольжением с соответствующими фальцуемыми частями каждого пакета для прижима фальцуемых частей ко второй концевой части пакета и образования соответствующей по существу плоской или вогнутой стенки готовой упаковки.

РИСУНКИ

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