Устройство и способ подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат - RU2570316C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Предлагаемое изобретение относится к устройству и способу подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В частности, предлагаемое изобретение в целом относится к области техники, относящейся к оборудованию, используемому для подачи предназначенных для заваривания изделий в упаковочный аппарат, который заполняет соответствующие фильтр-пакетики заданными порциями неоднородного материала, состоящего, например, из цельных листьев цветков, трав или фруктов, а также комбинаций указанных материалов, причем без ограничения объема правовой защиты данного изобретения.

Указанный материал является крайне хрупким и состоит из элементов, физические свойства которых, такие как форма, плотность и размеры, значительно отличаются друг от друга.

Существуют различные методы подготовки порций после смешивания материала согласно определенным рецептам. Порции могут быть изготовлены, например, с использованием взвешивающих систем, которые гарантированно обеспечивают заранее определенную массу каждой порции или с использованием систем с объемным дозатором, которые для каждой порции определяют заранее определенное количество материала, как описано в патенте EP 584213, выданном компании Bonomelli s.r.l.

В патенте EP 584213 описан объемный дозатор, выполненный по типу "выдвижного ящика" (плиты) и предназначенный для раздачи цельных цветков ромашки. Объемный дозатор расположен ниже по потоку от контейнера, в который посредством транспортной ленты подаются цветки ромашки до тех пор, пока контейнер не наполнен до заранее определенного уровня. В частности, на дне контейнера находится подающий шнек, установленный по существу горизонтально и полностью погруженный в цветки ромашки. Подающий шнек приводится в движение независимым двигателем и подает цветки ромашки через горизонтальный проход по направлению к вертикальному проходу, который сообщается с точно таким же горизонтальным проходом.

По вертикальному проходу происходит подача в раздаточную камеру (выполненную по типу выдвижного ящика) посредством поддона, который перемещается в продольном направлении внутри вертикального прохода.

Указанный объемный дозатор содержит три пластины, установленные одна над другой, а именно верхнюю пластину и нижнюю пластину, которые являются неподвижными, а также подвижную пластину, установленную между двумя неподвижными пластинами. В частности, в подвижной пластине образована раздаточная камера. Таким образом, верхняя пластина действует в качестве выравнивающего устройства, предназначенного для формирования правильной порции материала в раздаточной камере. При этом верхняя пластина действует в качестве пластины, удерживающей указанную порцию и предотвращающую выпадение материала. Таким образом, раздаточная камера наполняется цветками ромашки через верхнюю пластину посредством первого отверстия, расположенного соосно с вертикальным проходом, в котором перемещается поддон. После того, как раздаточная камера полностью наполнена, подвижная пластина перемещается в осевом направлении и устанавливает сообщение камеры со вторыми отверстиями, которые расположены соосно друг с другом и образованы как в верхней, так и в нижней неподвижных плитах. Затем поршень, выполненный с возможностью перемещения через вторые отверстия, вытесняет порцию материала из раздаточной камеры и направляет ее в упаковочный аппарат, который тем временем подготовил пакетики из фильтровального материала, выполненные с возможностью приема порций.

В этом решении цветки ромашки спрессованы в различной степени как внутри горизонтального прохода, под воздействием подающего шнека, который подает цветки по направлению к вертикальному проходу, так и внутри самого вертикального прохода, под действием поддона.

В другом известном решении по изготовлению порций сыпучего материала и подачи их на сетку из фильтровального материала, используемого для изготовления фильтр-пакетов, предусмотрено цилиндрическое дозирующее устройство с горизонтальной осью вращения и радиальными полостями, выполненными на внешней цилиндрической поверхности. Барабан расположен между подающей камерой для дозируемого сыпучего материала и сеткой из фильтровального материала, на которой размещаются отмеренные упаковываемые порции.

В частности, камера для сыпучего материала имеет выходное отверстие, которое обращено к дозирующему барабану и ограничено с одной стороны сдерживающей стенкой, а с другой стороны выравнивающим устройством.

В этом решении предусмотрены поршни, перемещающиеся в радиальных полостях, которые определяют дозирующие камеры в барабане. Поршни приводятся в движение путем непрерывного вращения барабана и выполнены с возможностью радиального перемещения посредством кулачковых средств между максимальным расстоянием от окружности дозирующего барабана, определяющим нижнюю мертвую точку, и минимальным расстоянием от окружности дозирующего барабана, определяющим верхнюю мертвую точку. В нижней мертвой точке поршень постепенно вставляется под подающую камеру со стороны сдерживающей стенки, обеспечивая возможность попадания сыпучего материала в дозирующую камеру. Непрерывное вращение барабана вызывает перемещение поршня в верхнюю мертвую точку. При этом поршень обращен к выпускному отверстию подающей камеры, где образуется порция сыпучего материала под действием выравнивающего устройства. Пока поршень остается в верхней мертвой точке, образовавшаяся порция удерживается внутри дозирующей камеры посредством стопорного элемента, расположенного ниже по потоку от выравнивающего устройства. При отходе стопорного элемента образовавшаяся порция выпускается из дозирующей камеры и размещается на горизонтальной полоске сетки из фильтровального материала, которая расположена по существу по касательной к дозирующему барабану. Одновременно поршень начинает перемещаться обратно к нижней мертвой точке, которую он достигает до вставки в зону, где сыпучий материал отводится снизу подающей камеры.

Описанные выше устройства, также называемые объемными дозаторами, имеют несколько недостатков, связанных с операцией выравнивания, во время которой дозируемый сыпучий материал подвергается режущему воздействию, которое повреждает его и ухудшает его качество. Кроме того, эти устройства оказывают сжимающее воздействие на материал, что не является проблемой, если материал является по природе гомогенным. Однако в случае неоднородного материала, в котором отдельные элементы должны оставаться цельными, сжатие повреждает части материала и ухудшает его качество.

Целостность материала для заваривания является важным фактором, гарантирующим качество изделия для потребителя, и поэтому ее необходимо сохранять в максимальной степени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача данного изобретения состоит в создании таких устройства и способа подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат, в которых были бы устранены указанные недостатки.

В частности, задача данного изобретения состоит в создании устройства для подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала, которое может получать порции с заданной равномерной массой и составом и непрерывно подавать указанные порции в упаковочный аппарат, не изменяя целостности отдельных элементов, составляющих каждую порцию.

Задача данного изобретения и устранение указанных выше недостатков решается в целом при помощи устройства для подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения и с каждым пунктом формулы изобретения, зависящим непосредственно или опосредованно от пункта 1.

Задача данного изобретения и устранение указанных выше недостатков также решается в целом при помощи способа подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат в соответствии с пунктом 14 формулы изобретения и с каждым пунктом формулы изобретения, зависящим непосредственно или опосредованно от пункта 14.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие признаки и преимущества данного изобретения будут более очевидны в последующем подробном описании, выполненном со ссылкой на предпочтительный, не ограничивающий вариант устройства подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат в соответствии с прилагаемым чертежом, на котором схематично изображен вид спереди устройства, выполненного по одному из вариантов предлагаемого изобретения, причем некоторые элементы изображены в разрезе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

При ссылке на прилагаемый чертеж номер 1 позиции обозначает устройство подачи порций 2 (доз) неоднородного материала, предназначенного для заваривания, в упаковочный аппарат 3.

Указанный материал содержит такие элементы, как цветки, цельные листья, травы или фрукты, а также комбинации указанных элементов.

Устройство 1 содержит дозирующие средства 4 (или раздаточные средства) для порций 2, которые определяют заранее определенное количество материала для каждой порции 2. Дозирующие средства 4 содержат, в основном, устройства известного типа, например, на основе массы.

Ниже по потоку от средств 4 для порций 2 расположены передающие средства 5, предназначенные для подачи порций 2 в упаковочный аппарат 3.

Передаточные средства 5 содержат принимающую часть 6 и регулировочные средства 7 для порций 2, расположенные ниже по потоку от принимающей части 6 относительно направления подачи порции 2.

Регулировочные средства 7 (или регулировочные элементы, то есть средства для приведения в необходимое, точное или соответствующее положение или состояние) названы таким образом, как более подробно описано ниже, поскольку они предназначены для точного расположения, регулировки и приспособления элементов, составляющих порции 2, в таком объеме, который варьируется между максимальным и минимальным значением. При этом не происходит сильное сжатие, которое повредило бы те же самые элементы, составляющие порции 2.

Принимающая часть 6 содержит средства 8 для удержания и высвобождения порции 2, и по меньшей мере один проход 9, расположенный на выходном конце удерживающих и высвобождающих средств 8 и имеющий входную часть 10 и выходную часть 11. В этом варианте выполнения входная часть 10 и выходная часть 11 прохода 9 различны по размеру, в частности входная часть 10 является большей.

Удерживающие и высвобождающие средства 8 содержат по меньшей мере одну поворотную стенку 12. В частности, как показано на чертеже, удерживающие и высвобождающие средства 8 имеют две поворотные стенки 12.

Каждая поворотная стенка 12 имеет два конца, а именно верхний конец 13a и нижний конец 13b.

Поворотные стенки 12 закреплены шарнирно на верхних концах 13а и выполнены с возможностью установки посредством обычных приводных элементов, которые не показаны на чертежах, в первом, удерживающем положении, в котором нижние концы 13b пары стенок находятся в контакте друг с другом с удержанием порции 2, и во втором, высвобождающем положении, в котором нижние концы 13b отделены друг от друга с высвобождением порции 2.

Регулировочные средства 7 для порций 2 содержат барабан 14, выполненный с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси A, и по меньшей мере одну роликовую деталь 15, которая расположена выше по потоку от барабана 14 и которая выполнена с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси В. В частности, как показано на чертеже, предусмотрены две роликовых детали 15, одна из которых выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси В, а другая выполнена с возможностью вращения вокруг другой оси С, причем обе оси параллельны оси A. Роликовые детали 15 размещены внутри корпуса 16 коробчатой формы.

Барабан 14 имеет по меньшей мере одну камеру 22, предназначенную для приема порций 2 от роликовых деталей 15.

Каждая роликовая деталь 15 имеет по меньшей мере одно углубление 17, предназначенное для приема порций 2 от принимающей части 6. В частности, роликовые детали 15, показанные на чертеже, снабжены двумя углублениями 17.

Корпус 16 коробчатой формы содержит содержит по меньшей мере первую воронкообразную входную часть 23, которая обеспечивает сообщение выходной части 11 прохода 9 с углублением 17 роликовой детали, и по меньшей мере вторую воронкообразную входную часть 24, которая обеспечивает сообщение углубления 17 с камерой 22.

Регулировочные средства 7 содержат неподвижную изогнутую пластину 25, расположенную ниже по потоку от второй воронкообразной входной части 24 относительно направления вращения барабана 14.

Барабан 14 установлен под роликовыми деталями 15 и имеет внешнюю цилиндрическую поверхность 14a, обращенную к нижней поверхности 16a, образованной на корпусе 16 коробчатой формы, а также искривленную поверхность 25a неподвижной изогнутой пластины 25, соприкасающейся с той же самой нижней поверхностью 16a.

Барабан 14 также имеет по меньшей мере одно радиальное отверстие 18, имеющее боковую стенку 18a. Отверстие 18 проходит к внешней цилиндрической поверхности 14a барабана 14. В частности, внутри отверстия 18 установлен с возможностью перемещения поршень 19, имеющий верхнюю поверхность 20. В частности, верхняя поверхность 20 содержит полость 21, имеющую соответствующую внутреннюю поверхность 21a.

Поршень 19 выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении внутри отверстия 18 между первым, нерабочим положением, в котором расстояние между верхней поверхностью 20 и наружной цилиндрической поверхностью 14а является максимальным, и вторым, рабочим положением, в котором расстояние является минимальным.

В частности, стенка 18a отверстия 18 и верхняя поверхность 20 поршня 19 ограничивают камеру 22.

Объем камеры 22 может изменяться от максимального значения в первом, нерабочем, положении поршня 19, в котором камера 22 дополнительно ограничена нижней поверхностью 16a корпуса 16 коробчатой формы, и минимальным значением во втором, рабочем, положении, в котором камера 22 ограничена по существу не нижней поверхностью 16a, а искривленной поверхностью 25a неподвижной изогнутой пластины 25.

В изображенном варианте изобретения барабан 14 имеет камеры 22, равномерно распределенные по внешней цилиндрической поверхности 14a барабана 14.

Передаточные средства 5 содержат управляющий блок 26, выполненный с возможностью приема сигнала углового позиционирования, относящегося к роликовой детали 15, и управления удерживающими и высвобождающими средствами 8. В частности, управляющий блок 26 управляет приводными средствами поворотных стенок 12 удерживающих и высвобождающих средств 8 таким образом, чтобы перемещать стенки 12 из первого, удерживающего, положения во второе, высвобождающее, положение и обратно. В частности, это происходит синхронно с роликовыми деталями 15.

Упаковочный аппарат 3 содержит транспортные средства 27 для порций 2, разматывающие средства 28 для сетки 29 из фильтровального материала, расположенные выше по потоку от транспортных средств 27 и представленные на чертеже валом, а также упаковочные средства 30, расположенные ниже по потоку от транспортных средств 27. Более детально, упаковочные средства 30, схематично изображенные на чертеже в виде блока, предназначены для складывания, плотного закрытия и разрезания сетки 29 из фильтровального материала, предназначенной для изготовления фильтр-пакетиков.

В частности, транспортные средства 27 расположены ниже по потоку от барабана 14 на выпускной части Z и содержат, как показано в проиллюстрированном варианте изобретения, транспортную ленту 31.

В одном из вариантов выполнения изобретения, не показанном на чертеже, транспортные средства 27 могут содержать транспортную ленту 31, снабженную всасывающими отверстиями и средствами генерации вакуума для усиления адгезии порции 2 к сетке 29 из фильтровального материала.

При использовании дозирующих средств 4 отмеряют порцию 2 согласно заранее установленному количеству материала, предназначенного для заваривания, и направляют ее по направлению к передаточным средствам 5.

На принимающем конце передаточных средств 5 порция 2 высвобождается в принимающую часть 6, когда поворотные стенки 12 удерживающих и высвобождающих средств 8 находятся в первом, удерживающем положении.

Затем под воздействием управляющего сигнала, посланного управляющим блоком 26 в приводные средства (не показаны), поворотные стенки 12 перемещаются во второе, высвобождающее, положение, высвобождая таким образом порцию 2 в проход 9 через первую входную часть 10.

Блок 26 принимает сигнал, показывающий угловое положение роликовой детали 15. Затем, когда углубление 17, содержащее предыдущую порцию 2, оставляет зону, ограниченную первой воронкообразной входной частью 23, указанный блок посылает управляющий сигнал в приводные средства поворотных стенок 12, вызывая их поворот во второе, высвобождающее, положение для высвобождения порции 2.

На выходной части 11 прохода 9 порция 2 проходит через первую воронкообразную входную часть 23 корпуса 16 коробчатой формы и попадает в углубление 17 роликовой детали 15.

Роликовая деталь 15, поворачиваясь по часовой стрелке, переводит углубление 17 и, таким образом, порцию 2 в положение, обращенное ко второй воронкообразной входной части 24 корпуса 16. В это же время барабан 14, поворачиваясь в противоположном направлении и синхронно с роликовой деталью 15, переводит камеру 22 в положение, также обращенное ко второй воронкообразной входной части 24 таким образом, что порция 2 передается от углубления 17 в камеру 22.

Когда камера 22 обращена ко второй воронкообразной входной части 24, она имеет максимальный объем и может принять порцию 22 без повреждения материала для заваривания, поскольку поршень 19 находится в первом, нерабочем, положении.

Поршень 19 остается в нерабочем, положении до тех пор, пока порция 2 не передана полностью.

Как только порция 2 передана в камеру 22 и до достижения выпускной части Z, поршень 19 достигает второго, рабочего, положения и порция 2 корректируется, поскольку объем камеры 22 уменьшен. В частности, объем этой камеры частично определен искривленной поверхностью 25а неподвижной изогнутой пластины 25.

Во время передачи от удерживающих и высвобождающих средств 8 в камеру 22 порция 2 постоянно перемещается через пространство, объем которого больше, чем объем занимаемый самой порцией 2. Таким образом, порция 2 не сталкивается ни с одним физическим препятствием, которое могло бы каким-нибудь образом повредить эту порцию.

Во время уменьшения объема камеры 22 элементы, составляющие порцию 2, взаимодействуют с искривленной поверхностью 25а неподвижной изогнутой пластины 25 и таким образом распределяются, по существу, равномерно внутри камеры 22, занимая в то же время минимальный объем. Таким образом, поршень 19 и неподвижная изогнутая пластина 25 действуют совместно для корректировки порции 2.

Это также означает, что порция 2 подвергается корректировке, которая позволяет изделию оставаться целостным до достижения ею выпускной части Z.

После регулировки порция 2 приводится в контакт с сеткой 29 из фильтровального материала вблизи выпускной части Z. В выпускной части Z сетка 29 из фильтровального материала остается по существу в контакте с барабаном 14 вдоль участка между концом неподвижной изогнутой пластины 25 и точкой существенного касания с транспортной лентой 31. Затем в выпускной части Z откорректированная порция 2 высвобождается на сетку 29 из фильтровального материала, очищая таким образом камеру 22. На последнем этапе порция 2 и сетка 29 направляются к упаковочным средствам 30 упаковочного аппарата 3 на транспортной ленте 31.

В описанном выше изобретении решены упомянутые задачи и достигнуты важные преимущества. В соответствии с описанием и чертежом устройство подачи порций 2 минимизирует повреждение элементов, составляющих порцию неоднородного материала, поскольку во время передачи от принимающей части 6 к регулировочным средствам 7 порция постоянно перемещается через пространство, объем которого больше, чем объем занимаемый самой порцией 2. Кроме того, во время корректировки элементы, составляющие порции, распределены, по существу, равномерно внутри камер 22 в барабане 14, занимая минимальный объем самих камер.

Другим преимуществом данного подающего устройства является то, что оно производит порции 2, которые идеально и аккуратно размещены и приспособлены для необходимого плотного закрытия фильтровального материала вокруг каждой порции. По существу, в порции, которая размещена неаккуратно и не подготовлена, некоторые элементы, составляющие порцию, могут оставаться на частях фильтровального материала, соединяясь друг с другом и, таким образом, препятствуя необходимому плотному закрытию фильтр-пакетиков.

Другим преимуществом описанного выше подающего устройства является то, что оно значительно уменьшает время, которое необходимо для перемещения порций 2 от точки, в которой они образованы, в то место, где они упаковываются. Это происходит благодаря тому, что две роликовые детали 15 действуют совместно и синхронно с барабаном 14 и гарантируют передачу порций от углублений 7 роликовых деталей к камерам 22 барабана 14. В свою очередь, уменьшение времени передачи порций 2 позволяет достичь высокой скорости производства в упаковочном аппарате.

Реферат

Устройство для подачи порций неоднородного предназначенного для заваривания материала в упаковочный аппарат содержит дозирующие средства для порций и передаточные средства для порций, которые расположены ниже по потоку от дозирующих средств и обеспечивающие подачу порции в упаковочный аппарат. Передаточные средства содержат регулировочные средства для порции, которые снабжены барабаном, выполненным с возможностью вращения вокруг своей оси (А). Барабан расположен ниже по потоку от принимающей части передаточных средств, а регулировочные средства содержат, по меньшей мере, одну роликовую деталь, выполненную с возможностью вращения вокруг своей оси (В), расположенную выше по потоку от барабана и имеющую по меньшей мере одно углубление для приема порции от принимающей части. Барабан имеет по меньшей мере одно отверстие, в котором с возможностью перемещения размещен поршень, который имеет верхнюю поверхность. Отверстие и верхняя поверхность поршня ограничивают камеру, объем которой может изменяться между максимальным значением, когда поршень находится в первом, нерабочем, положении, и минимальным значением, когда поршень находится во втором, рабочем, положении для точного расположения, регулировки и приспособления порций в указанном изменяемом объеме без сильного сжатия указанных порций. В первом, нерабочем, положении расстояние между верхней поверхностью и внешней цилиндрической поверхностью барабана является максимальным и камера принимает порцию, а во втором, рабочем, положении это расстояние является минимальным и порция высвобождается из камеры в упаковочный аппарат. Предложен также способ под

Формула