Способ и устройство для упаковывания изделия из блока сигарет - RU2226486C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к способу упаковывания изделия, а также к устройству для упаковывания изделий, таких как группа или блок сигарет.

В нижеизложенном описании исключительно в виде примера приведена ссылка на упаковочное производство и, в частности, на устройства для упаковывания сигарет, которые предназначены для изготовления жестких пачек сигарет с откидывающейся крышкой и на которых готовая пачка обычно образуется путем фальцевания предварительно ослабленной заготовки из картона вокруг соответствующего блока сигарет, завернутых в лист фольги. При упаковывании сигарет обычной практикой является использование упаковочных устройств периодического действия, на которых заготовку, как правило, фальцуют вокруг соответствующего блока сигарет по мере того, как блок сигарет передают между опорами последовательных упаковочных барабанов. В частности, первую операцию фальцевания, во время которой заготовка приобретает по существу П-образную конфигурацию вокруг блока сигарет, обычно выполняют путем передачи блока сигарет от одной опоры на одном барабане к соответствующей опоре на последующем барабане и путем размещения заготовки между блоком и опорой на последующем барабане.

Из Европейского патента ЕР 0509293, кл. В 65 В 11/28, 19/12, опубл. 21.10.1992 известно устройство для обертывания сигарет, которое имеет передающее изделия первое вращающееся колесо и принимающее изделия второе вращающееся колесо. Эти вращающиеся колеса расположены вплотную друг к другу и вращаются в противоположных направлениях с одинаковой периферийной скоростью, при этом на каждом колесе размещены с возможностью вращения головки. Головки первого вращающегося колеса и головки второго вращающегося колеса ориентированы друг против друга, когда они проходят через передающую секцию, в которой вращающиеся головки перекрывают друг друга, при этом при движении вторых вращающихся головок через передающую секцию изделия с первого вращающегося колеса изделия подаются на головки второго вращающегося колеса, тогда как оберточные листы подаются между головками первого вращающегося колеса и второго вращающегося колеса.

На упаковочных устройствах периодического действия фальцевание заготовок вокруг соответствующих блоков за счет передачи блоков между последовательными барабанами является довольно простой операцией с механической точки зрения вследствие того, что две соответствующие опоры на двух последовательных барабанах удерживаются обращенными друг к другу в течение заданного интервала времени между последовательными стадиями работы барабанов. Однако, рассуждая с функциональной точки зрения, можно сказать, что фальцевание заготовок, как описано выше, связано с серьезными недостатками, если принимать во внимание постоянно возрастающую рабочую скорость современных упаковочных устройств периодического действия, приводящую к непрерывному уменьшению временного интервала и тем самым к росту вероятности повреждения или неправильного фальцевания заготовок.

На упаковочных устройствах непрерывного действия фальцевание заготовок за счет передачи блоков между последовательными барабанами создает меньше эксплуатационных проблем, но при этом значительно усложняется конструкция устройства вследствие того, что требуется, чтобы пары упаковочных барабанов имели подвижные опоры и чтобы каждая опора на каждом барабане была динамически связана с соответствующей опорой на другом барабане. То есть для выполнения операции фальцевания две соответствующие опоры - одна на одном барабане и другая на последующем барабане - должны удерживаться обращенными друг к другу в течение заданного отрезка времени, при этом, по меньшей мере, одна из двух соответствующих опор должна смещаться относительно соответствующего барабана.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа упаковывания, который является простым и недорогим при реализации в целом и, в частности, при использовании упаковочного устройства непрерывного действия и который одновременно обеспечивает высококачественное фальцевание и высокую производительность.

Данная техническая задача решается за счет того, что согласно изобретению способ упаковывания изделия из блока сигарет, в, по меньшей мере, первый лист упаковочного материала, включает операции подачи первого листа к первой опоре на конвейере для упаковывания, подачи изделия ко второй опоре на том же самом конвейере для упаковывания и придания относительного перемещения указанным двум опорам для приведения двух опор в контакт друг с другом для образования в одной из указанных двух опор узла, состоящего из первого листа и изделия.

Предпочтительно первый лист частично фальцуют (сгибают) для придания ему по существу O-образной конфигурации, когда первый лист подают к указанной первой опоре.

Предпочтительно узел образуют за счет перемещения указанной второй опоры из обычного положения загрузки, предназначенного для приема указанного изделия, в положение разгрузки, при котором указанная вторая опора входит в контакт с указанной первой опорой.

Предпочтительно перемещение выполняют путем поворота указанной второй опоры вокруг оси, перемещающейся вместе с указанным конвейером.

Предпочтительно изделие представляет собой удлиненное изделие с двумя противоположными продольными концами, причем соответствующая указанная вторая опора контактирует с каждым указанным изделием на указанных двух продольных концах.

Предпочтительно способ включает дополнительные операции отпускания (освобождения) указанного изделия, после указанного перемещения, внутри указанной первой опоры и возврата пустой указанной второй опоры в указанное положение загрузки.

Предпочтительно способ включает дополнительную операцию подачи к указанному узлу второго листа упаковочного материала.

Предпочтительно способ включает дополнительную операцию подачи к указанному узлу второго листа упаковочного материала, когда указанная вторая опора находится в указанном положении разгрузки.

Предпочтительно первая опора образована основным корпусом и двумя боковыми стенками, выполненными с возможностью смещения из первого открытого положения во второе закрытое положение, причем указанные две боковые стенки удерживают в указанном первом открытом положении во время подачи указанного первого листа и образования указанного узла, а затем смещают в указанное второе закрытое положение для удерживания указанного узла.

Предпочтительно способ включает дополнительную операцию подачи к указанному узлу второго листа упаковочного материала, когда указанные две боковые стенки установлены в указанное первое открытое положение.

Предпочтительно первый лист упаковочного материала представляет собой заготовку и указанное изделие является блоком сигарет.

Предпочтительно первый лист упаковочного материала представляет собой заготовку, указанный второй лист представляет собой охватывающую полоску, а указанное изделие является блоком сигарет.

Предпочтительно изделие является блоком сигарет, обернутым в лист фольги.

Предпочтительно конвейер для упаковывания приводится в действие по существу непрерывно.

Предпочтительно конвейер для упаковывания представляет собой упаковочный барабан, вращаемый вокруг неподвижной оси.

Техническая задача также решается за счет того, что согласно изобретению устройство для упаковывания изделия из блока сигарет, в, по меньшей мере, первый лист упаковочного материала, содержит конвейер для упаковывания; по меньшей мере, одну первую опору, расположенную на указанном конвейере для упаковывания и предназначенную для приема и удерживания указанного первого листа, по меньшей мере, одну вторую опору, расположенную на указанном конвейере для упаковывания и предназначенную для приема и удерживания указанного изделия, и приводные средства для сообщения относительного движения указанным двум опорам для приведения двух опор в контакт друг с другом для образования узла, состоящего из первого листа и изделия, в одной из указанных двух опор.

Предпочтительно первая опора зафиксирована по отношению к указанному конвейеру для упаковывания, а указанная вторая опора выполнена с возможностью смещения относительно указанного конвейера для упаковывания из обычного положения загрузки, предназначенного для приема указанного изделия, в положение разгрузки, при котором указанная вторая опора входит в контакт с указанной первой опорой.

Предпочтительно вторая опора установлена на указанном конвейере для упаковывания с возможностью поворота вокруг соответствующей оси, перемещающейся вместе с конвейером для упаковывания.

Предпочтительно устройство содержит для каждой указанной второй опоры зажимное устройство, в свою очередь, содержащее две полуформы, причем указанные приводные средства присоединены к указанным двум полуформам для смещения двух полуформ в закрытое положение и из закрытого положения, при котором две полуформы образуют соответствующую вторую опору.

Предпочтительно первая опора выполнена с возможностью смещения вместе с указанным конвейером для упаковывания вдоль траектории, проходящей через первую позицию загрузки, предназначенную для загрузки указанного первого листа, и через следующую вторую позицию загрузки, предназначенную для загрузки второго листа упаковочного материала.

Предпочтительно первая опора содержит основной корпус, две боковые стенки, выполненные с возможностью смещения друг относительно друга и относительно указанного конвейера для упаковывания между первым открытым положением и вторым закрытым положением, и приводные средства для удерживания указанных двух боковых стенок в указанном первом открытом положении во время подачи указанного первого листа и образования указанного узла и для смещения указанных двух боковых стенок в указанное второе закрытое положение для удерживания указанного узла внутри первой опоры.

Предпочтительно каждая из указанных подвижных боковых стенок образует тупой угол с указанным основным корпусом в указанном первом открытом положении и образует по существу прямой угол с указанным основным корпусом в указанном втором закрытом положении.

Предпочтительно конвейер для упаковывания представляет собой упаковочный барабан, вращающийся вокруг соответствующей неподвижной оси.

Предпочтительно устройство содержит приводное средство для обеспечения по существу непрерывного движения указанного конвейера для упаковывания.

Неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения будет описан в виде примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых

фиг.1 - схематичный частичный вид спереди предпочтительного варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению, при этом ряд элементов для упрощения удален;

фиг.2 - выполненное в большем масштабе схематичное перспективное изображение первого элемента с фиг.1;

фиг.3 - выполненное в большем масштабе схематичное перспективное изображение второго элемента с фиг.1.

Позиция 1 на фиг.1 обозначает в целом устройство для упаковывания изделий, которые, в частности, могут быть блоками сигарет, предназначенное для производства жестких пачек 2 с откидывающейся крышкой. Как известно, пачки 2 образуются путем фальцевания листа 3 и охватывающей полоски (пояса) 4 вокруг изделия - блока 5 сигарет, которая обычно обернута в лист 6 фольги и обычно имеет вид удлиненного параллелепипеда с двумя противоположными, по существу параллельными продольными концами 5а.

Упаковочное устройство 1 работает непрерывно и содержит упаковочный барабан 7, который вращается вокруг оси 8, перпендикулярной плоскости фиг.1, и который приводится в непрерывное вращение вокруг оси 8 с помощью известного приводного устройства 9. Упаковочный барабан 7 содержит упорядоченные количества первых и вторых периферийных опор, обозначенных соответственно 10 и 11; и каждые две соседние опоры 11 расположены с обеих сторон опоры 10.

Каждая опора 11 принимает и перемещает соответствующий блок 5 сигарет, в то время как каждая опора 10 сначала принимает и перемещает соответствующую заготовку листа 3, частично сложенную по существу в форме буквы О, а позже также принимает и перемещает соответствующий блок 5 сигарет и соответствующую охватывающую полоску 4.

Как показано на фиг.2, каждая опора 10 образована на соответствующем опорном элементе 12, который прикреплен к упаковочному барабану 7 и который приводится в колебательное движение вокруг соответствующей оси 13, параллельной оси 8, согласно заданному закону движения с помощью известного кулачкового приводного устройства (непоказанного), которое придает опорному элементу 12 заданное угловое положение относительно соответствующей оси 13 при каждом угловом положении, принимаемом осью 13 относительно оси 8 по мере вращения упаковочного барабана 7.

Опорный элемент 12 содержит основной корпус 14 с рядом сквозных отверстий 15, соединенных с известным всасывающим устройством (непоказанным) на упаковочном барабане 7, и две боковые стенки 16, параллельные оси 8 и расположенные на обеих сторонах основного корпуса 14. Каждая боковая стенка 16 образует первое плечо соответствующего качающегося рычага 17, которое шарнирно прикреплено к опорному элементу 12 для осуществления колебательного движения относительно основного корпуса 14 и вокруг соответствующей оси 18, параллельной оси 8, между открытым положением и закрытым положением, обозначенными соответственно пунктирной линией и сплошной линией на фиг.2. Для этой цели качающийся рычаг 17 содержит второе плечо 19, присоединенное к соответствующему известному кулисному приводному устройству 20, управляемому системой неподвижных кулачков (непоказанных) и приводимому в действие за счет поворота упаковочного барабана 7 вокруг оси 8.

Когда качающиеся рычаги 17 установлены в открытое положение, две боковые стенки 16 опоры 10 образуют тупой угол с наружной поверхностью основного корпуса 14, так что опора 10 имеет сечение в виде равнобедренной трапеции, более короткая из параллельных сторон которой совпадает с наружной поверхностью основного корпуса 14. Наоборот, когда качающиеся рычаги 17 установлены в закрытое положение, две боковые стенки 16 опоры 10 по существу образуют прямой угол с наружной поверхностью основного корпуса 14, так что опора 10 имеет прямоугольное сечение, по существу идентичное сечению блока 5 сигарет.

Как показано на фиг.3, каждая вторая опора 11 связана с соответствующим стержнем 21, имеющим ось 22, параллельную оси 8, и опирающимся на противоположных концах на две параллельные концевые пластины 23, образующие часть барабана 7 и перпендикулярные оси 8. Каждая опора 11 образована соответствующим зажимным устройством 24, которое предназначено для схватывания противоположных продольных концов 5а соответствующего блока 5 сигарет и которое содержит два качающихся рычага 25, каждый из которых шарнирно установлен на оси 22 и, в свою очередь, содержит центральную втулку 26, установленную с возможностью поворота и скольжения в осевом направлении на стержне 21, и два плеча 27 и 28, проходящие в радиальном направлении от втулки 26. Соответствующее приводное и управляющее устройство 26а управляет угловым и осевым положениями каждой втулки 26 и содержит втулку 26', установленную на стержне 21 с возможностью поворота и скольжения в осевом направлении и контактирующую с втулкой 26. Втулка 26' содержит рычаг 29, который выступает в радиальном направлении от втулки 26' и на свободный конец которого надет ролик 30, взаимодействующий с кулачком, вращающийся вокруг соответствующей оси, перпендикулярной оси 22, и входящий в контакт с рабочей поверхностью 31 неподвижного кулачка 32, расположенного между пластинами 23 и образующего часть устройства 26а. Устройство 26а также содержит известные упругие элементы (непоказанные) для поддержания контакта между каждой втулкой 26 и соответствующей втулкой 26'. Рабочая поверхность 31 кулачка проходит вокруг оси 8 для управления осевым положением втулки 26 относительно стержня 21, а также изменениями углового положения опоры 11 относительно оси 8. На свободном конце каждого плеча 27 смонтирована соответствующая чашеобразная полуформа 33, которая расположена таким образом, что она обращена к полуформе 33 на плече 27 другого качающегося рычага 25 для образования соответствующей опоры 11, и которая предназначена для приема соответствующего продольного конца 5а соответствующего блока 5 сигарет. Каждое плечо 27 имеет такую длину, что за счет поворота плеча 27 вокруг оси 22 соответствующего стержня 21 между положением загрузки, при котором соответствующее зажимное устройство 24, перемещающееся вместе с барабаном 7 вдоль по существу круговой траектории Р через позицию 36 загрузки, принимает соответствующий блок 5 сигарет от известного питающего барабана 37, и положением загрузки, при котором соответствующее зажимное устройство 24 расположено таким образом, что его соответствующие полуформы 33 находятся внутри опоры 10, расположенной непосредственно перед указанной опорой 11 по ходу (в направлении) вращения барабана 7.

В дополнение к позиции загрузки 36 траектория Р, вдоль которой также по существу перемещаются опоры 10, также проходит через дополнительную позицию 38 загрузки, на которой каждая опора 10 принимает соответствующую заготовку 3 от известного питающего барабана 39, содержащего ряд транспортирующих головок 40, каждая из которых предназначена для транспортирования соответствующей заготовки листа 3 и прохода внутрь соответствующей опоры 10 на позиции 38 загрузки.

Траектория Р также проходит через дополнительную позицию 41 загрузки, которая расположена с противоположной стороны от позиции 36 по отношению к позиции 38 и на которой барабан 7 взаимодействует с дополнительным питающим барабаном 42, имеющим ряд транспортирующих головок 43, каждая из которых предназначена для транспортирования соответствующей охватывающей полоски 4, по существу сфальцованной в виде буквы П, и для надевания охватывающей полоски 4 на соответствующий блок 5 на позиции 41.

Траектория Р также проходит через, по меньшей мере, одну позицию 44 фальцевания, которая расположена за позицией 41 по ходу вращения (барабана 7) и на которой происходит постепенное фальцевание каждой заготовки известным образом (не показано) вокруг соответствующего блока 5 для образования соответствующей пачки 2; и через позицию 45 разгрузки, на которой по существу готовые пачки 2 последовательно извлекаются известным образом из соответствующих опор 10 с помощью соответствующих транспортирующих головок 46 известного разгрузочного барабана 47.

Далее будет описана работа устройства 1 со ссылкой на одну пару соседних соответствующих опор 10 и 11 (то есть пару соседних опор 10 и 11, в которой опора 11 предшествует опоре 10 по ходу (в направлении) вращения упаковочного барабана 7) и начиная с того момента, когда опора 10, перемещающаяся вместе с опорой 11 вокруг оси 8, достигнет позиции 38 загрузки.

Когда опоры 10 и 11 перемещаются через позицию 38 загрузки, барабан 39 непрерывно вращается вокруг своей собственной оси для подачи транспортирующей головки 40 вместе с соответствующей плоской заготовкой листа 3 через позицию 38 загрузки одновременно с опорой 10 и с той же скоростью, что и скорость опоры 10, боковые стенки которой установлены в открытое положение. На позиции 38 головка 40 постепенно проходит в опору 10, чтобы постепенно согнуть заготовку листа 3 в П-образную форму и разместить центральную часть заготовки листа 3 на наружной поверхности основного корпуса 14, на которой заготовка листа 3 удерживается в сложенном О-образно виде с помощью всасывающих сквозных отверстий 15.

Когда опоры 10 и 11 перемещаются через позицию 36 загрузки, барабан 37 непрерывно вращается вокруг своей собственной оси для подачи блока 5 сигарет через позицию 36 загрузки одновременно с опорой 11 и с той же скоростью, что и скорость опоры 11. На позиции 36 блок 5 постепенно вставляют между полуформами 33 зажимного устройства 24, которое установлено в положение загрузки и постепенно закрывается, охватывая противоположные продольные концы 5а блока 5, с целью захвата и снятия блока 5 с барабана 37. При проходе через позицию 36 боковые стенки 16 опоры 10 также удерживаются в открытом положении.

Когда опоры 10 и 11 впоследствии перемещаются между позициями 36 и 41 загрузки, устройства 26а перемещают зажимное устройство 24 и опору 11 из положения загрузки в положение разгрузки, при котором две полуформы 33 вместе с соответствующим блоком 5 вставляются внутрь опоры 10 для образования узла 48, состоящего из заготовки листа 3 и изделия, причем заготовка листа 3 сложена О-образно и в ней размещен блок 5, все еще размещенный внутри опоры 11.

На позиции 41, на которой зажимное устройство 24 установлено в закрытом положении, а боковые стенки 16 опоры 10 - в открытом положении, завершается образование узла 48 путем добавления охватывающей полоски 4, которая уже была сфальцована частично в О-образную форму известным образом и постепенно устанавливается на центральную часть блока 5, оставшуюся свободной от полуформ 33, с помощью транспортирующей головки 43, которая перемещается через позицию 41 одновременно и с той же скоростью, что и опора 10.

В этот момент зажимное устройство 24 открывается и смещается в положение загрузки для освобождения блока 5 внутри опоры 10, при этом боковые стенки 16 опоры 10 смещаются в закрытое положение для удерживания блока 5 и соответствующей охватывающей полоски 4 внутри опоры 10. Затем узел 48 подается барабаном 7 через позицию 44 фальцевания в позицию 45 разгрузки.

Несмотря на то, что устройство 1 предпочтительно представляет собой устройство непрерывного действия, вышеописанное также применимо к устройствам не непрерывного действия вследствие того, что независимо от того, вращается ли упаковочный барабан непрерывно или нет, обеспечивается уменьшение числа элементов за счет выполнения на одном упаковочном барабане операций, которые на известных устройствах потребовали бы, по меньшей мере, двух последовательных упаковочных барабанов, тем самым изобретение обеспечивает уменьшение габаритов и стоимости машины в целом.

Кроме того, определенная конструкция барабана 7 и возможность подачи заготовки листа 3 и соответствующего блока 5 в соответствующие опоры 10 и 11 на самом барабане и вставки каждой опоры 11 внутрь соответствующей опоры 10 для образования узла 48 внутри опоры 10 на самом барабане 7 позволяют сделать скорость перемещения барабана 7 по существу не зависимой от скорости, с которой блок 5 сигарет вставляется внутрь соответствующей заготовки листа 3.

В следующем варианте осуществления опора 10 выполнена подвижной, а опора 11 - неподвижной по отношению к упаковочному барабану 7, и блок 5 сигарет, перемещаемый в опоре 11, вставляют внутрь заготовки листа 3, перемещаемой в опоре 10, путем смещения первой опоры 10.

В дополнительном недоказанном варианте осуществления обе опоры 10 и 11 выполнены подвижными относительно упаковочного барабана 7, и блок 5 сигарет, перемещаемый в опоре 11, вставляют внутрь заготовки листа 3, перемещаемой в опоре 10, путем одновременного смещения опор 10 и 11.

Несмотря на то, что опоры 10 и 11 в показанном варианте осуществления установлены и перемещаются на конвейере для упаковывания, выполненном в виде барабана, образованного упаковочным барабаном 7, могут быть использованы другие типы конвейеров для упаковывания, например, конвейер, описанный в патенте №097/03878 и образованный бесконечной лентой.

Несмотря на то, что в показанном варианте осуществления представлено упаковочное устройство 1, предназначенное для изготовления жестких пачек сигарет с откидывающейся крышкой, это упаковочное устройство в других вариантах осуществления может изготавливать другие типы пачек, например, жесткие пачки сигарет с откидывающейся крышкой (в этом случае отсутствуют охватывающие полоски) или мягкие пачки сигарет (в этом случае отсутствуют охватывающие полоски и заготовка заменяется листом оберточного материала).

В одном конкретном непоказанном варианте осуществления упаковочное устройство 1 представляет собой устройство для упаковывания в целлофан, и в этом случае отсутствуют охватывающие полоски, заготовка заменена листом оберточного пластика, а блок 5 сигарет заменен пачкой сигарет.

В дополнительных вариантах осуществления подвижные стенки 16 опоры 10 заменены неподвижными стенками, и блок 5 удерживается только за счет всасывания или с помощью других механических средств, связанных с опорой 10.

В еще одном дополнительном варианте осуществления боковые стенки 16 опоры 10 выполнены подвижными не за счет поворота вокруг соответствующих осей 18, а просто за счет поступательного перемещения параллельно самим стенкам.

Реферат

Изобретение относится к способу упаковывания изделия, такого, как группа или блок сигарет, а также к устройству для осуществления этого способа. Способ предусматривает подачу первого листа (3) упаковочного материала к первой опоре (10) на конвейере (7) для упаковывания, подачу изделия ко второй опоре (11) на том же самом конвейере (7) и придание относительного перемещения обеим опорам для приведения их в контакт друг с другом для образования в одной из опор узла (48), состоящего из первого листа и изделия. Изобретение позволяет простыми и недорогими средствами обеспечить высококачественное фальцевание и высокую производительность. 2 с. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула