Многофункциональный конструкционный модульный элемент для целей машиностроения и конструкции рамной станины упаковочного механизма
Изобретение относится к многофункциональному конструкционному модульному элементу для конструирования станин упаковочных машин и к упаковочному механизму. Многофункциональный конструкционный модульный элемент для конструирования станин упаковочных машин включает профильный элемент, имеющий, главным образом, прямолинейную горизонтальную часть, первую, направленную вертикально вниз боковину и вторую, направленную вертикально вниз боковину, а также одно или более полое функциональное гнездо, соединяющее вертикальные профильные боковины в компактный узел. Функциональное гнездо имеет внутреннюю резьбу для вставки соответствующего соединительного элемента или модуля, которые имеют соответствующую внешнюю резьбу. Функциональное гнездо присоединено с фиксированием к первой вертикальной боковине. На второй вертикальной боковине по ее длине на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнены отверстия для вставки функционального гнезда. Упаковочный механизм имеет раму станины, включающую один или более упомянутый многофункциональный конструкционный модульный элемент. В результате достигается простота в изготовлении, надежность в эксплуатации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Это изобретение относится к многофункциональному модульному конструкционному элементу машиностроения с повышенной монтажной и эксплуатационной гибкостью и улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами, и оно относится к раме станины упаковочного механизма, выполненного из этого элемента.
Помимо всего прочего рамы современных упаковочных механизмов, применяемых в пищевой промышленности, выполнены, преимущественно, из профильных элементов, изготовленных из алюминия или нержавеющей стали по причине чрезвычайно высоких гигиенических требований. Это приводит к высоким материальным издержкам, заставляющим делать механизм перенастраиваемым под номенклатуру выпускаемой продукции. Этот механизм должен быть легко приспосабливаем к различным размерам продукции, которая подлежит упаковке, например от небольших упаковок в несколько граммов мясной продукции до объемной упаковки, например, овощей, без необходимости выполнения трудоемкой перенастройки оборудования посредством, например, подсоединения оборудования для каждого нового типа продукции (имеющей размеры, отличные от размеров прежней продукции). Необходимость создавать эти механизмы жесткими, робастными и свободными от вибрации создает и другое очень важное требование вследствие необходимости высокой производительности и скорости обработки, так как каждая единица продовольствия, подлежащая упаковке, обычно имеет очень ограниченный срок годности вне условий охлаждения. Строгие санитарно-гигиенические требования проявляются в том, что такой тип упаковочного механизма должен часто, по крайней мере, например не реже одного раза в день, легко и полностью подвергаться очистке, чтобы исключить возможности выживания и/или развития нежелательных бактерий.
Существующие упаковочные механизмы не отвечают всем этим требованиям. С одной стороны, существующие машиностроительные конструкции предлагают немного возможностей для перенастройки технологических линий, что приводит к применению дорогих регулировочных операций с целью перенастройки технологического оборудования на другой ассортимент продукции. С другой стороны, почти невозможно выполнить строгие санитарно-гигиенические требования из-за угловой компоновки элементов/узлов конструкций, в результате чего средства и устройства очистки устройств потребляют много времени и, следовательно, являются дорогими.
Цель данного изобретения состоит в том, чтобы создать раму станины упаковочного механизма, обеспечивающую простое, нетрудоемкое и недорогое переналаживание оборудования под применение упаковочной фольги различных размеров, ширины и длины. Конструкционные элементы, в частности профильные элементы опорной части технологического оборудования, в непосредственной близости упаковочных операций должны быть настолько доступны, насколько это возможно, для того чтобы минимизировать нежелательное скопление грязи и влаги и тем самым сократить риск загрязнения. В то же время очистка с применением имеющихся чистящих средств также должна быть радикальной и, одновременно, простой в осуществлении, так как в большинстве случаев процесс очистки должен выполняться не менее одного раза в смену.
Применение нового многофункционального модульного элемента машиностроения по настоящему изобретению в раме станины упаковочного механизма обеспечит решение упомянутых проблем при одновременном выполнении вышеуказанных требований.
Многофункциональный конструкционный модульный элемент машиностроения по настоящему изобретению включает:
1. профильный элемент, выполненный из твердого прочного листового материала типа, например, металла или пластмассы, который состоит из бесконечного профиля, включающего:
1.1. главным образом, прямолинейную горизонтальную часть, которая с двух сторон под углом приблизительно 90° переходит в
1.2. первую, направленную вертикально вниз боковину и
1.3. во вторую, направленную вертикально вниз боковину, которая параллельна или не параллельна первой вертикальной боковине;
при этом, по крайней мере, по длине одной из вертикальных боковин профиля 1.2, 1.3 на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнены сквозные отверстия для вставки
2. по крайней мере, полого функционального гнезда для подсоединения вертикальных боковин профиля 1.2, 1.3 к компактному узлу, при этом функциональное гнездо крепится соответствующим известным способом, например сваркой, и в этом функциональном гнезде выполнена внутренняя резьба для вставки соответствующего соединительного элемента или модуля для использования в машиностроительной конструкции, например гнезда переходника, снабженного сопрягающейся наружной резьбой;
при этом и та и другая выполнены таким образом, что балки и вертикальные стойки для создания механизма, подобно, например, упаковочному механизму для пищевой промышленности, могут быть полностью выполнены из одного такого профильного элемента 1 или большего их числа с одним функциональным гнездом 2 или большим их числом, что приводит к созданию машиностроительной конструкции, характеризующейся тем, что она обеспечивает хорошую перенастройку, робастность и возможность очищать профили изнутри, улучшая, таким образом, санитарно-гигиенические свойства устройства.
Для монтажа других частей механизма на (системные) профильные элементы можно использовать большее число функциональных гнезд для того, чтобы нагрузки и моменты могли распределяться более равномерно по раме станины. Можно говорить, например, о так называемом переходном штоке, а также и о направляющем профиле для цепи и т.п.
Путем изменения длины переходного штока упаковочный механизм с рамой одной (фиксированной) длины может быть переналажен под упаковочный материал различной длины.
Ниже приводится описание настоящего изобретения на основании чертежей.
На фиг.1а изображен перспективный вид рамы упаковочного механизма по настоящему изобретению.
На фиг.1b изображен вид сбоку такой же рамы упаковочного механизма по настоящему изобретению.
На фиг.2а изображено поперечное сечение многофункционального конструкционного модульного элемента машиностроения по настоящему изобретению.
На фиг.2b изображено поперечное сечение подобного многофункционального конструкционного модульного элемента машиностроения, снабженного прикрепленным к нему направляющим профилем для цепи.
На фиг.3 изображено поперечное сечение функционального гнезда по настоящему изобретению.
На фиг.4 изображен перспективный вид на элемент рамы упаковочного механизма по настоящему изобретению.
На фиг.5а изображено поперечное сечение элемента рамы одного из вариантов упаковочного механизма по настоящему изобретению.
На фиг.5b изображено поперечное сечение элемента рамы другого варианта упаковочного механизма по настоящему изобретению.
На фиг.5с изображено поперечное сечение элемента рамы другого варианта упаковочного механизма по настоящему изобретению.
На фиг.6 изображено поперечное сечение переходного штока.
На фиг.7 изображен вид спереди на установочный болт.
В соответствии с настоящим изобретением на фиг.1а изображена новая рама станины упаковочного механизма X, состоящая из рамы станины 1, включая горизонтальные балки 2' и вертикальные стойки 3', выполненные из одинакового продольного профиля 2.
Как показано на фиг.1b, на раме станины 1 установлены различные технологические станции и модули типа вакуумного модуля 4, модуля пресса 5 и транспортного устройства с цепным приводом 6, все установлено на верхних балках 2'.
Многофункциональный модульный элемент машиностроения, изображенный на фиг.2а, включает продольный профильный (системный) элемент 2. Профильный элемент 2 имеет U-образное сечение, прямолинейную горизонтальную среднюю часть 2с и направленные вертикально вниз боковины 2а, 2b. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения этот профильный элемент 2 выполнен из прочного стального листа. С целью придания жесткости этому профильному элементу 2 по его длине с одинаковым шагом установлены полые цилиндрические функциональные гнезда 7, что создает робастный компактный узел и связывает вертикальные части профиля 2а, 2b. Упомянутые функциональные гнезда фиксируются посредством соответствующего способа, например сварки, и, кроме того, имеют внутреннюю резьбу 7'. Кроме того, в функциональном гнезде 7 также выполнено установочное отверстие 7'', в которое можно установить установочный болт (не показан) или переходной шток (не показан). Таким образом, система профиля может воспринимать большие нагрузки и моменты.
С целью равномерного распределения нагрузок и моментов по профилю при установке других механизмов можно применять большее число функциональных гнезд.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, изображенном на фиг.2b, в функциональном гнезде 7 установлен переходной шток 9, и к нему крепится направляющий профиль для цепи 10. Путем изменения длины переходного штока 9 упаковочный механизм, имеющий раму станины неизменной ширины, может перенастраиваться на упаковочный материал разной ширины (не показано).
На фиг.3 изображен предпочтительный вариант осуществления функционального гнезда 7 по настоящему изобретению. Желательно, чтобы наружная поверхность 7''' функционального гнезда 7 имела цилиндрическую форму, что позволяет тщательно и просто выполнять частую очистку с помощью чистящих средств. Кроме того, в функциональном гнезде 7 выполнено установочное отверстие 7'' для установки в него, например, установочного болта (не показан) или переходного штока (не показан).
В соответствии с фиг.4 с помощью зажима 8, устанавливаемого на ряде функциональных гнезд 7, балка 2 соединяется со стойкой 3 с образованием компактного узла. Этот зажим 8 включает Т-образный элемент 8b и прямолинейный элемент 8а, в обоих этих элементах 8а и 8b выполнены сквозные отверстия цилиндрической формы, которые сопрягаются с цилиндрической внешней поверхностью 7''' функционального гнезда 7. Т-образный элемент 8b и прямолинейный элемент 8а соединены соответственно с помощью винтового соединения 8с с двумя функциональными гнездами 7 балки 2 и двумя функциональными гнездами 7 стойки 3.
На фиг.5а изображено сечение крепления А технологической станции 4 к балке 2'. Здесь было использовано функциональное гнездо 7 и установочный болт 11.
На фиг.5b показано поперечное сечение крепления В другой технологической станции 5 к балке 2', а на фиг.5с изображено крепление С для соединения направляющего профиля для цепи 10 с балкой 2. При помощи многофункционального конструкционного модульного элемента 2 для переходного штока 9 различной длины, снабженного установочным болтом 11 или без него, могут создаваться системы, обеспечивающие неисчислимые возможности крепления конструкций максимально возможной прочности, обладающие наилучшими санитарно-гигиеническими свойствами.
На фиг.6 изображен предпочтительный вариант осуществления переходного штока 9 по настоящему изобретению с цилиндрической поверхностью 9' и частично плоской стороной 9'' для установки вышеупомянутых технологических станций (не показаны).
На фиг.7 изображен предпочтительный вариант осуществления установочного болта 11 по настоящему изобретению, имеющего установочную плоскость 11', обеспечивающую возможность точного крепления к профилю системы (не показана). Аналогично многофункциональному конструкционному модульному элементу машиностроения (не показан) переходной шток 9 и установочный болт 11 имеют ровную наружную поверхность и выполнены из нержавеющей стали, что обеспечивает возможность создания конструкции, обладающей наилучшими санитарно-гигиеническими свойствами.
С помощью небольшого числа приведенных выше предпочтительных вариантов осуществления было раскрыто настоящее изобретение. Следует понимать, что возможны варианты характеристик и конструкций, например, профильных элементов, функциональных гнезд или систем крепления, которые, однако, не являются отклонением от контекста настоящего изобретения, приведенного в пунктах формулы изобретения.
1. Многофункциональный конструкционный модульный элемент (1, 2', 3) для конструирования станин упаковочных машин, включающий:
профильный элемент (2), имеющий главным образом прямолинейную горизонтальную часть (2с), первую, направленную вертикально вниз боковину (2а) и вторую, направленную вертикально вниз боковину (2b);
одно или более полое функциональное гнездо (7), соединяющее вертикальные профильные боковины (2а, 2b) в компактный узел;
при этом функциональное гнездо (7) имеет внутреннюю резьбу (7') для вставки соответствующего соединительного элемента (9, 11) или модуля (4, 5, 6), которые имеют соответствующую внешнюю резьбу, отличающийся тем, что функциональное гнездо (7) присоединено с фиксированием к первой вертикальной боковине (2а), а на второй вертикальной боковине (2b) по ее длине на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнены отверстия для вставки функционального гнезда (7).
2. Многофункциональный конструкционный модульный элемент по п.1, отличающийся тем, что в гнезде (7) выполнено отверстие (7', 7''), которое имеет открытый конец и закрытый конец.
3. Многофункциональный конструкционный модульный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что профильный элемент (2) и полое функциональное гнездо (7) выполнены из нержавеющей стали.
4. Многофункциональный конструкционный модульный элемент по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что поперечное сечение профильного элемента (2) имеет С- или U-образную форму, а толщина стенки составляет приблизительно 2 мм.
5. Многофункциональный конструкционный модульный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что полое функциональное гнездо (7) имеет цилиндрическую форму.
6. Многофункциональный конструкционный модульный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что полое функциональное гнездо (7) снабжено установочным отверстием (7''), примыкающим к его открытому концу и отверстию.
7. Упаковочный механизм, имеющий раму станины (1), включающую один или более многофункциональный конструкционный модульный элемент (2' 3) согласно любому из предшествующих пунктов.
8. Упаковочный механизм по п.7, отличающийся тем, что данный механизм дополнительно содержит соединительные элементы (9, 11) для крепления модулей (4, 5, 6) и направляющих профилей для цепи (10) к раме станицы с помощью одного или более функциональных гнезд (7).
9. Упаковочный механизм по п.8, отличающийся тем, что соединительные элементы (9, 11) снабжены общей поверхностью (установочной плоскостью (11')) для точного крепления в установочном отверстии (7'').
