Устройство и способ размещения объектов с чередованием в одиночных фасовочных рядах - RU2619031C2
Код документа: RU2619031C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области устройств для размещения объектов в одиночных фасовочных рядах для их последующей упаковки. В частности, настоящее изобретение относится к области устройств для размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, например капсул для напитков, с чередованием в одиночных фасовочных рядах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Размещение объектов в одиночных фасовочных рядах полезно с целью сокращения пространства, занимаемого самими объектами, для возможности расфасовывать их в минимально громоздкие упаковки.
В уровне технике известны различные устройства для размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, например, капсул для приготовления напитков, таких как кофе и т.п., в одиночных фасовочных рядах для их последующей упаковки.
Однако известные устройства имеют различные недостатки. Известные устройства зачастую сложны и затратны в изготовлении. Более того, известные устройства уровня техники являются громоздкими. В самом деле, они предполагают использование для транспортировки объектов конструкций рельсового типа, имеющих большую длину и проходящих через шарнирные сочленения.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы, по меньшей мере частично, решить упомянутые выше проблемы.
В частности, задача настоящего изобретения состоит в создании простого и экономичного и изготовлении устройства для размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах. Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства, не являющегося громоздким и, как следствие, подразумевающего выстраивание коротких и простых путей для объектов. Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение простого и эффективного способа размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство для размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах, содержащее: первые транспортировочные средства для транспортировки первой группы объектов и вторые транспортировочные средства для транспортировки второй группы объектов; первые средства перемещения, выполненные с возможностью приема объектов первой группы от первых транспортировочных средств и для перемещения объектов, принадлежащих первой группе, против часовой стрелки по первой дуге окружности, определенной на первой плоскости; вторые средства перемещения, выполненные с возможностью приема объектов второй группы от вторых транспортировочных средств и для перемещения объектов, принадлежащих второй группе, по часовой стрелке по второй дуге окружности, определенной на второй плоскости, параллельной первой плоскости; средства сбора и сбрасывания, выполненные с возможностью приема объектов первой группы от первых средств перемещения и объектов второй группы от вторых средств перемещения и перемещения их в режиме падения в одном и том же направлении, предпочтительно по перпендикуляру к земле; средства сбора и сбрасывания, содержащие первые поворотные средства, выполненные с возможностью поворота объектов первой группы по часовой стрелке по третьей дуге окружности во время падения, например, так, что по окончании поворота объекты не опираются более на первый конец, и вторые поворотные средства, выполненные с возможностью поворота объектов второй группы против часовой стрелки по четвертой дуге окружности во время падения, например, так, что по окончании поворота объекты не опираются более на первый конец, причем третью дугу окружности и четвертую дугу окружности определяют в плоскости, перпендикулярной относительно первой плоскости и второй плоскости так, что объекты укладываются поверх друг друга с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов. Таким способом объекты размещаются поверх друг друга так, что занимают минимально возможное пространство и готовы к соответствующей упаковке. Более того, каждый объект проходит по короткому и простому пути, и соответствующее настоящему изобретению устройство занимает малое пространство и содержит элементы, простые и экономичные в изготовлении.
В настоящем изобретении выражение "укладывать друг на друга с чередованием" относится к взаимному расположению объектов, укладываемых один поверх другого. В частности, объекты размещаются один поверх другого так, чтобы по существу быть параллельными между собой. Однако объекты являются противоположно направленными. В частности, соответствующие концы соседних объектов указывают на противоположные направления. Иными словами, объекты сориентированы так, что, например, если первый конец первого объекта направлен вправо, то первый конец второго объекта, смежного с первым объектом и расположенного непосредственно над ним или прямо под ним, направлен влево, и наоборот. Эта чередующаяся структура повторяется по всей длине формируемого ряда объектов. Иными словами, выступающая кромка первого конца первого объекта контактирует со вторым концом второго объекта, смежного с первым объектом, то есть с концом, противоположно направленным по отношению к первому концу. В свою очередь, второй конец второго объекта контактирует с выступающей кромкой первого конца третьего объекта и так далее.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, в котором поворот по часовой стрелке объектов первой группы по третьей дуге окружности и поворот против часовой стрелки объектов второй группы по четвертой дуге окружности выполняется по существу на 90°. В этом случае объекты могут под воздействием силы тяжести по существу переходить из положения, в котором они перпендикулярны земле, опираясь при этом на свой первый конец, в положение, в котором они по существу параллельны земле.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, в котором первая и вторая плоскости параллельны земле. В этом случае изготовление устройства еще более упрощается. Это обеспечивает возможность использовать силу тяжести на стадии сбрасывания.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, в котором первая и вторая плоскости совпадают между собой. В этом случае изготовление устройства еще более упрощается.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, в котором первые средства перемещения и/или вторые средства перемещения содержат зубчатое колесо, выполненное с возможностью вставки любого из объектов в пространство между одним и другим зубьями зубчатого колеса при перемещении объектов. Например, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения первые средства перемещения содержат зубчатое колесо, выполненное с возможностью вставки любого из объектов в пространство между одним и другим зубьями зубчатого колеса при перемещении объектов, и вторые средства перемещения содержат зубчатое колесо, выполненное с возможностью вставки любого из объектов в пространство между одним и другим зубьями зубчатого колеса при перемещении объектов. Известные зубчатые колеса современного уровня техники широко используются и поэтому просты и экономичны в изготовлении. В соответствии с настоящим изобретением объекты можно вставлять в зубчатые колеса с помощью первых и/или вторых транспортировочных средств по различным направлениям. Например, объекты, подлежащие размещению с чередованием в одиночных фасовочных рядах, можно вставлять в зубчатые колеса в радиальном направлении, то есть в направлении, по существу совпадающем с направлениями одного из радиусов окружности, описываемой зубчатым колесом во время его вращения. Более того, в соответствии с особо предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения объекты можно вставлять в зубчатые колеса в касательном направлении, то есть в направлении, совпадающем с касательной к окружности, описываемой зубчатым колесом во время его вращения. Данный вариант реализации особо предпочтителен, поскольку совершенствуется вставка объектов, подлежащих размещению с чередованием в одиночных рядах линии транспортировки, между зубьями зубчатого колеса. В частности, данный вариант реализации позволяет свести к минимуму вероятность того, что некоторые из зазоров между зубьями одного или обоих зубчатых колес не заполняются размещаемыми объектами.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, в котором первые поворотные средства содержат дугообразное щелевое отверстие, выполненное с возможностью вставки выступающей кромки объектов, принадлежащих первой группе, во время вращения, и/или вторые поворотные средства содержат дугообразное щелевое отверстие, выполненное с возможностью вставки выступающей кромки объектов второй группы во время вращения. Таким способом обеспечивается, что объекты следуют профилю дуги поворотных средств и поэтому простым способом поворачиваются на соответствующий угол.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, в котором средства сбора и сбрасывания содержат направляющую, например вертикальную направляющую, выполненную с возможностью размещения по меньшей мере одного фасовочного ряда объектов. При этом объекты, укладываемые поверх друг друга с чередованием вдоль направляющей, окончательно формируются и подготавливаются к последующей упаковке.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее первые блокировочные средства, выполненные с возможностью блокировки выпадения объектов в одном фасовочном ряду. При этом предотвращается случайное падение объектов, размещенных в одном фасовочном ряду. Более того, первые блокировочные средства позволяют укладывать поверх друг друга различные объекты внутри направляющей.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, дополнительно содержащее вторые блокировочные средства, выполненные с возможностью разделения одиночного фасовочного ряда объектов на группы, содержащие предварительно определяемое количество объектов. При этом можно просто и быстро выбирать количество объектов, помещаемых в одну и ту же упаковку.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается устройство, содержащее приводные средства, например, электродвигатель, выполненный с возможностью приведения в действие (предпочтительно в синхронном режиме) первых транспортировочных средств и вторых транспортировочных средств, а также первых средств перемещения и вторых средств перемещения. Приводные средства обеспечивают, что средства, отвечающие за транспортировку и перемещение объектов, сами совершают движение в надлежащем режиме, например, с постоянной скоростью.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах, включающий в себя следующие стадии: расположение объектов так, что они опираются на первый конец; разделение объектов на первую группу объектов и вторую группу объектов; перемещение объектов, принадлежащих первой группе, против часовой стрелки по первой дуге окружности, определенной на первой плоскости, и одновременное перемещение объектов второй группы по часовой стрелке по второй дуге окружности, определенной на второй плоскости, параллельной первой плоскости; гравитационная транспортировка объектов первой группы и объектов второй группы, поочередно в одном и том же направлении, предпочтительно по перпендикуляру к земле; на стадии падения поворот объектов первой группы по часовой стрелке по третьей дуге окружности так, что по окончании поворота они не опираются более на первый конец, и поворот на стадии падения объектов второй группы против часовой стрелки по четвертой дуге окружности так, что по окончании поворота они не опираются более на первый конец, причем третью дугу окружности и четвертую дугу окружности определяют на плоскости, перпендикулярной первой плоскости и второй плоскости, с тем, чтобы укладывать объекты поверх друг друга другого с чередованием в одиночных фасовочных рядах. Способ позволяет быстро и эффективно укладывать поверх друг друга большое количество объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах.
В настоящем изобретении выражение "поочередное падение" означает, что объект из первой группы и объект из второй группы и т.д. падают поочередно.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения поворот объектов по третьей дуге окружности и по четвертой дуге окружности во время падения по существу является поворотом на 90°. При этом возможен переход объектов из вертикального положения, в котором они опираются на первый конец, по существу в горизонтальное положение.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ, при котором объекты имеют форму усеченного конуса. В этом случае особенно важно укладывать объекты поверх друг друга с чередованием, поскольку таким способом можно сокращать суммарное пространство, занимаемое объектами, и при этом расфасовывать их в компактные упаковки, имеющие минимально возможные габариты.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ, при котором объекты представляют собой капсулы для приготовления напитков. Например, капсулы могут содержать экстрагированные продукты, такие как порошкообразный кофе или чай, либо растворимые продукты, такие как сухое молоко или порошковое какао. Поэтому очень важно упаковывать капсулы надежно, быстро и эффективно и так, чтобы они занимали минимальное суммарное пространство.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ, при котором первая и вторая плоскости параллельны земле. При этом на шаге сбрасывания используется сила тяжести.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ, при котором первая и вторая плоскости совпадают между собой.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ, при котором перемещение объектов, принадлежащих первой группе, по первой дуге окружности смещено по отношению к перемещению объектов второй группы по второй дуге окружности. При этом объекты из первой группы и объекты из второй группы попеременно (то есть, поочередно) становятся готовыми к последующей стадии падения. Таким образом, происходит непрерывное чередующееся падение объектов из первой группы и объектов из второй группы и т.д.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ, при котором выступающие кромки объектов вставляют в дугообразные щелевые отверстия при выполнении поворота на стадии падения. Таким способом обеспечивается, что объекты следуют по пути, совпадающему с профилем дугообразных щелевых отверстий, и при этом простым способом поворачиваются на соответствующий угол.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения предлагается способ упаковки предварительно определяемого количества объектов, размещаемых с чередованием в одиночных фасовочных рядах, включающий в себя размещение объектов с чередованием в одиночных фасовочных рядах в соответствии с одним из способов, основывающихся на настоящем изобретении. Таким способом получают компактные упаковки миниатюрных размеров с эффективным заполнением их внутреннего объема.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение описывается со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей, в которых одинаковые ссылочные номера и/или отметки обозначают одни и те же компоненты и/или аналогичные и/или соответствующие компоненты системы.
На фиг. 1а схематически представлено трехмерное изображение объекта, содержащего первый конец и выступающую кромку возле первого конца.
На фиг. 1b схематически представлено трехмерное изображение примера упаковки, содержащей объекты, размещенные с чередованием в одиночных фасовочных рядах с помощью устройства и/или посредством способа для размещения объектов с чередованием в одиночных фасовочных рядах в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 схематически представлено трехмерное изображение устройства для размещения объектов в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения на первой стадии использования.
На фиг. 3 схематически представлено трехмерное изображение устройства для размещения объектов, показанного на фиг. 2, на следующей стадии использования.
На фиг. 3а схематически представлен вид в разрезе по линии DD (см. фиг. 2) устройства для размещения объектов, показанного на фиг. 2.
На фиг. 4 схематически представлено трехмерное изображение устройства для размещения объектов, показанного на фиг. 2, на последующей стадии использования.
На фиг. 4а схематически представлен вид в разрезе по линии ЕЕ (см. фиг. 4) устройства для размещения объектов, показанного на фиг. 4.
На фиг. 5 схематически представлено трехмерное изображение устройства для размещения объектов, показанного на фиг. 2, на последующей стадии использования.
На фиг. 6 схематически представлено трехмерное изображение устройства для размещения объектов, показанного на фиг. 2, на последующей стадии использования.
На фиг. 7 схематически представлен вид в плане устройства, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг. 8 схематически представлена система, изображенная на фиг. 7, с увеличением детали устройства, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения.
На фиг. 9 схематически представлен увеличенный вид части системы, показанной на фиг. 7.
На фиг. 10 схематически представлено трехмерное изображение системы, показанной на фиг. 7.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение описывается со ссылкой на конкретные варианты реализации, иллюстрируемые прилагаемыми чертежами. Однако настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами реализации, описываемыми в приводимом далее подробном описании, и описываемые варианты реализации лишь являются примерами воплощения на практике различных аспектов настоящего изобретения, задача которого определяется формулой изобретения. Другие модификации и разновидности настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области.
На фиг. 2-6 изображено устройство для размещения объектов Т, содержащих первый конец Те и выступающую кромку Tb возле первого конца Те, с чередованием вдоль в одиночных фасовочных рядах F на различных стадиях его использования.
В соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения устройство М рассчитано на укладку поверх друг друга до 1200 объектов Т в минуту.
Объектами Т указанного типа могут являться среди прочего капсулы для приготовления напитков (например, типа эспрессо), такие как схематически изображено на фиг. 1а.
Показанная на фиг. 1а капсула содержит корпус в форме усеченного конуса Тс, первый конец Те с кромкой Tb, выступающей от него наружу относительно корпуса Тс, и второй конец Tf, соответствующий основанию капсулы. Растворимый и/или экстрагированный продукт для приготовления напитков, например, молотый кофе, содержится внутри корпуса Тс капсулы. Капсула герметично заделывается с помощью уплотнительного элемента S (показанного на фиг. 1а), привариваемого к выступающей кромке Tb на первом конце Те капсулы.
На фиг. 1b пример упаковки, в котором капсулы, показанные на фиг. 1а, размещаются с чередованием вдоль одиночного фасовочного ряда F при использовании устройства и/или способа, соответствующего настоящему изобретению.
Упаковка Н, показанная на фигурах, содержит десять капсул, размещенных с чередованием вдоль одиночного фасовочного ряда F.
В частности, капсулы размещаются одна поверх другой так, чтобы быть по существу параллельными между собой. Однако капсулы направлены противоположно одна другой. В частности, соответствующие концы соседних капсул указывают в противоположные стороны. Иными словами, капсулы сориентированы так, что выступающая кромка Tb возле первого конца Те первой капсулы контактирует со вторым концом Tf второй капсулы, который в свою очередь контактирует с выступающей кромкой Tb возле первого конца Те третьей капсулы и так далее. Эта чередующаяся структура повторяется по всей длине одиночного фасовочного ряда.
Более конкретно, корпусы Тс капсул контактируют между собой, и первый конец Те первой капсулы контактирует со вторым концом Tf второй капсулы, который в свою очередь контактирует с первым концом Те третьей капсулы и так далее. Таким образом, как можно видеть из фигур, оптимизируется пространство для укладки объектов.
Для размещения с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов объекты Т располагаются так, чтобы опираться на свой первый конец Те, и далее разделяются на две группы, например, первую группу А и вторую группу В.
Операции ориентации и разделения объектов Т можно выполнять в указанной здесь очередности или, напротив, в обратной очередности.
Операции ориентации объектов Т и их разделения на две группы А и В осуществляются с помощью средств ориентации и средств разделения, не показанных на фигурах, поскольку они не обязательно содержатся в устройстве М, соответствующем настоящему изобретению.
В соответствии с настоящим изобретением объекты Т поступают в соответствующие транспортировочные средства 1, 2 устройства М в одной и той же пространственной ориентации и в двух разных рядах.
Устройство М содержит первые транспортировочные средства 1 для транспортировки первой группы А объектов Т1, сориентированных так, что они опираются на свой первый конец Те, и вторые транспортировочные средства 2 для транспортировки второй группы В объектов Т2, сориентированных так, что они опираются на свой первый конец Те.
В варианте реализации, иллюстрируемом фигурами, первые транспортировочные средства 1 и вторые транспортировочные средства 2 содержат, например, две параллельные конвейерные ленты.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения первые транспортировочные средства и вторые транспортировочные средства могут содержать одну конвейерную ленту, движущуюся под системой конвейерных дорожек или направляющих, разветвляющейся в точке разветвления в первую систему дорожек или направляющих и во вторую систему дорожек или направляющих. Пример такого варианта реализации настоящего изобретения представлен на фигурах 7-10. Объект Т перемещается вдоль системы дорожек 30 благодаря движению одиночной конвейерной ленты 20, возможное движение которой показано на фиг. 10 стрелкой F1. Поверхность конвейерной ленты 20 может быть, например, обработана механическим способом или сконфигурирована так, чтобы обеспечить перемещение объектов Т под действием сил трения. В точке разветвления 40 могут быть установлены подвижные направляющие средства 41, выполненные с возможностью поочередной смены направления передачи объектов Т от системы конвейерных дорожек 30 - к первой системе дорожек 31 или ко второй системе дорожек 32. Например, в системе, показанной на фиг. 7-10, в точке разветвления имеется направляющий рычаг 41, траектория перемещения которого показана стрелкой F2 на увеличенном виде на фиг. 8. Движение направляющего рычага 41 позволяет направлять объекты Т к первой системе дорожек 31 (для формирования первой группы А объектов Т1) или к второй системе дорожек 32 (для формирования второй группы В объектов Т2). Таким образом, в данном варианте реализации изобретения движение одиночных конвейерных лент позволяет разделять объекты Т на две группы и направлять объекты двух групп к первым и вторым средствам перемещения первой системы дорожек и второй системы дорожек (соответственно).
Транспортировочные средства могут быть оснащены средствами для обнаружения прохождения объектов 50, например фотоэлементами. Средства обнаружения могут быть установлены и вдоль системы конвейерных дорожек 30, и вдоль первой системы дорожек 31 и второй системы дорожек 32. Более того, транспортировочные средства могут быть оснащены управляющими средствами для управления прохождением объектов с помощью управляющих средств, выполненных с возможностью осуществления действий в соответствии с результатом обнаружения прохождения объектов. Управляющие средства для управления прохождением объектов могут содержать барьерные элементы, приспособленные для остановки прохождения объектов по направляющим. На увеличенном виде на фиг. 8 показано, что барьерные элементы 60, управляющие прохождением объектов, содержат первый элемент 60а и второй элемент 60b. Первый и второй элементы 60а и 60b являются перемещаемыми так, что чтобы останавливать прохождение объектов Т вдоль системы конвейерных дорожек 30. Наличие двух элементов 60а и 60b гарантирует эффективную остановку объекта Т даже, например, при нахождении одного из проходящих объектов в непосредственной близости от одного из двух элементов.
В соответствии еще с одним вариантом реализации настоящего изобретения первые транспортировочные средства 1 и вторые транспортировочные средства 2 могут быть поочередно установлены вдоль направлений, образующих между собой угол от 0° до 180°. Например, две конвейерные ленты не обязательно должны быть параллельны между собой, но могут также проходить в направлениях под углом одна к другой, например под прямым углом. Более того, две конвейерные могут проходить вдоль одной и той же линии, но подводиться к средствам 3 и 4 перемещения, соответственно, из противоположных направлений.
На фиг. 2 показаны объекты Т1, принадлежащие первой группе А, и объекты Т2, принадлежащие второй группе В на первых транспортировочных средствах 1 и на вторых транспортировочных средствах 2 соответственно.
Первые транспортировочные средства 1 и вторые транспортировочные средства 2 переносят объекты Т1 первой группы А, и объекты Т2 второй группы В к первым средствам 3 перемещения и вторым средствам 4 перемещения соответственно.
Первые средства 3 перемещения подходят для приема объектов Т1 первой группы А от первых транспортировочных средств 1 и для перемещения их против часовой стрелки по первой дуге окружности С1, определенной на первой плоскости X1.
Вторые средства 4 перемещения подходят для приема объектов Т2 второй группы В от вторых транспортировочных средств 2 и для перемещения их по часовой стрелке по второй дуге окружности С2, определенной на второй плоскости Х2, параллельной первой плоскости X1.
В показанном варианте реализации первая плоскость X1 и вторая плоскость Х2 параллельны земле и совпадают между собой.
В ином варианте первая плоскость X1 и вторая плоскость Х2 могут находиться в различных плоскостях, параллельных между собой. В частности, расстояние между первой плоскостью X1 и второй плоскостью Х2 может отличаться от нуля и, например, равняться предварительно определяемому значению d.
Более того, первая плоскость X1 и вторая плоскость Х2 могут быть не параллельны земле и, например, могут быть наклонены относительно земли.
В варианте реализации, иллюстрируемом фигурами, первые средства 3 перемещения содержат зубчатое колесо, выполненное с возможностью вставки объектов Т1 в пространство между одним и другим зубьями зубчатого колеса. Аналогично, вторые средства 4 перемещения содержат зубчатое колесо, выполненное с возможностью вставки объектов Т2 в пространство между одним и другим зубьями зубчатого колеса.
Количество зубьев, содержащихся в каждом из зубчатых колес 3, 4, может превышать два.
Каждое из зубчатых колес 3, 4 поворачивается с постоянной и равной для обоих колес скоростью так, что каждый из объектов T1, Т2 следует по пути в виде дуги окружности C1, С2, соответствующей группе А или В, которой принадлежит объект. В частности, принадлежащие первой группе А объекты Т1 поворачиваются против часовой стрелки по первой дуге окружности С1, а принадлежащие второй группе В объекты Т2 поворачиваются по часовой стрелке по второй дуге окружности С2. Расстояние между одним и другим зубьями каждого из колес 3, 4 предпочтительно является минимально возможным с тем, чтобы минимизировать угловую скорость поворота каждого из колес 3, 4.
Для приведения в движение, предпочтительно в синхронном режиме, первых транспортировочных средств 1 и вторых транспортировочных средств 2, первых средств 3 перемещения и вторых средств 4 перемещения с целью обеспечить требуемое перемещение объектов Т1 подходят приводные средства, например электродвигатель. К примеру, приводные средства могут быть сконфигурированы так, что транспортировочные средства 1, 2 переносят объекты, принадлежащие первой группе А и второй группе В, соответственно, со скоростью, при которой обеспечивается, что каждый из объектов T1, Т2 размещается концом вверх между одним и другим зубьями соответствующего зубчатого колеса 3, 4 без нагромождения объектов T1, Т2 поверх друг друга и без образования пустых пространств между одним и другим зубьями зубчатых колес 3, 4.
В случае, иллюстрируемом фигурами, первая дуга окружности С1 и вторая дуга окружности С2 по существу являются полуокружностями. Длина первой дуги окружности С1 и/или второй дуги окружности С2 является переменной.
Дуги окружности С1 и С2 могут быть очень короткими и равняться, например, 1/3, 1/4, 1,5, 1/6 или 1/8 длины окружности.
На фиг. 3 объекты T1, Т2 после транспортировки их по конвейерным лентам 1, 2 вставляются в пространство между одним и другим зубьями каждого из двух зубчатых колес 3, 4 (соответственно). При повороте зубчатых колес 3, 4 обеспечивается перемещение объектов T1, Т2 по дугам окружности С1 и С2 (соответственно). В частности, принадлежащие первой группе А объекты Т1 перемещаются по дуге окружности С1, а принадлежащие второй группе В объекты Т2 перемещаются по дуге окружности С2.
Как ясно показано на фиг. 3а, первые транспортировочные средства 3 и вторые транспортировочные средства 4 могут содержать первое дугообразное щелевое отверстие 11 и второе дугообразное щелевое отверстие, соответственно, выполненные с возможностью вставки в них выступающей кромки Tb объектов T1, Т2 во время перемещения по первой дуге окружности С1 и/или по второй дуге окружности С2. При этом предотвращается выпадение объектов T1, Т2 из устройства во время их перемещения по дугам окружности С1 и С2. Более того, в этом случае более простым и эффективным становится управление направленным перемещением объектов T1, Т2 по всему пути их движения.
В системе, показанной на фиг. 2-6, объекты T1, Т2, подлежащие размещению с чередованием в одиночных фасовочных рядах, вставляются в зубчатые колеса в радиальном направлении, то есть в направлении, по существу совпадающем с направлениями одного из радиусов окружности, описываемой зубчатым колесом во время его вращения.
Однако в соответствии с альтернативными вариантами реализации настоящего изобретения объекты можно вставлять в зубчатые колеса в касательном направлении, то есть в направлении, совпадающем с касательной к окружности, описываемой зубчатым колесом во время его вращения. Направление перемещения объектов по отношению к зубчатым колесам в предпочтительном случае соответствует направлению поворота зубчатых колес с тем, чтобы оптимизировать захватывание объектов с помощью зубчатых колес. Данный вариант реализации особо предпочтителен, поскольку упрощается вставка объектов, подлежащих размещению с чередованием в одиночных фасовочных рядах, между зубьями зубчатого колеса. В частности, данный вариант реализации позволяет свести к минимуму вероятность того, что некоторые из зазоров между зубьями одного или обоих зубчатых колес не заполняются размещаемыми объектами. Примеры такого варианта реализации представлены на фиг. 7-10. На этих фигурах показано, что принадлежащие первой группе А объекты Т1 вставляются в первое зубчатое колесо по существу по касательной. В частности, первая система дорожек 31 развертывается в направлении, совпадающем с касательной к окружности, описываемой первым зубчатым колесом 3 во время его поворота. Это справедливо и для объектов Т2 второй группы В: вторая система дорожек 32 развертывается в направлении, совпадающем с касательной к окружности, описываемой вторым зубчатым колесом 4 во время его поворота, так, что объекты Т2 вставляются во второе зубчатое колесо 4 по касательной.
Устройство М содержит также средства 8 сбора и сбрасывания, выполненные с возможностью приема объектов Т1 первой группы А от первых средств 3 перемещения и объектов Т2 второй группы В от вторых средств 4 перемещения и для транспортировки этих объектов в режиме падения в одном и том же направлении Y, предпочтительно по перпендикуляру к земле.
Средства 8 сбора и сбрасывания содержат первые поворотные средства 5, выполненные с возможностью поворота объектов Т1 первой группы А по часовой стрелке по третьей дуге окружности С3 во время падения так, что по окончании указанного поворота объекты Т1 не опираются более на первый конец Те, и вторые поворотные средства 6, выполненные с возможностью поворота объектов Т2 второй группы В против часовой стрелке по четвертой дуге окружности С4 во время падения так, что по окончании указанного поворота объекты Т2 не опираются более на первый конец Те.
Направление поворота по часовой стрелке объектов Т1 первой группы А по третьей дуге окружности С3 и направление поворота против часовой стрелки объектов Т2 второй группы В по четвертой дуге окружности С4 могут расходиться по существу на 90°.
В варианте реализации, иллюстрируемом фигурами, первые поворотные средства 5 содержат первое сочленение направляющей 15 между первыми средствами 3 перемещения и направляющей 7. Аналогично, вторые поворотные средства 6 содержат второе сочленение направляющей 16 между вторыми средствами 4 перемещения и направляющей 7.
В варианте реализации, иллюстрируемом фигурами, первое сочленение направляющей 15 между первыми средствами 3 перемещения и направляющей 7, имеет форму дуги окружности С3. Аналогично, второе сочленение направляющей 16 между вторыми средствами 4 перемещения и направляющей 7, имеет форму дуги окружности С4.
Первые поворотные средства 5 содержат также третью дугообразное щелевое отверстие 13, выполненное с возможностью вставки в нее выступающей кромки Tb объектов Т1 первой группы А во время их поворота. Аналогично, вторые поворотные средства 6 содержат четвертое дугообразное щелевое отверстие 14, выполненное с возможностью вставки в нее выступающей кромки Tb объектов Т2 второй группы В во время их поворота.
Как ясно показано на фиг. 4а, поворот объектов T1, Т2 по третьей дуге окружности С3 и/или по четвертой дуге окружности С4 по существу на 90° возможен потому, что выступающая кромка Tb объектов T1, Т2 вставлена в третье и/или четвертое щелевое отверстие 13, 14, соответственно. Более того, при удержании выступающей кромки Tb объектов Т1 внутри третьего дугообразного щелевого отверстия 13 обеспечивается такой поворот по существу на 90° одних и тех же объектов Т1, поступающих от первого зубчатого колеса 3, что по окончании поворота объекты Т1 не опираются более на свой первый конец Те. Аналогично, при удержании выступающей кромки Tb объектов Т2 внутри четвертого дугообразного щелевого отверстия 14 обеспечивается такой поворот по существу на 90° одних и тех же объектов Т2, поступающих от второго зубчатого колеса 4, что по окончании поворота объекты Т2 не опираются более на свой первый конец Те.
Первые поворотные средства 5 и вторые поворотные средства 6 исполнены также так, что третья дуга окружности С3 и четвертая дуга окружности С4, по которым поворачиваются соответственно объекты Т1 первой группы А и объекты Т2 второй группы В, определены на плоскости Z, перпендикулярной первой плоскости X1 и второй плоскости Х2, с тем, чтобы объекты T1, Т2 укладывались поверх друг друга с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов F.
Направляющая 7, например, вертикальная направляющая, рассчитана на помещение в нее по меньшей мере одного фасовочного ряда F объектов Т.
Чтобы обеспечить возможность укладывания объектов T1, Т2 поверх друг друга с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов F с помощью первых поворотных средств 5 и вторых поворотных средств 6, первые средства 3 перемещения и вторые средства 4 перемещения сконфигурированы так, что объекты Т1 первой группы А и объекты Т2 второй группы В поступают в направляющую 7 после поочередного прохождения соответственно через первые поворотные средства 5 и вторые поворотные средства 6.
В частности, если в вариантах реализации, подобных показанным на фигурах, первая дуга окружности С1 и вторая дуга окружности С2 находятся соответственно на первой плоскости X1 и на второй плоскости Х2, совпадающих между собой, то первые средства 3 перемещения и вторые средства 4 перемещения перемещаются со смещением относительно друг друга так, что первые поворотные средства 5 и вторые поворотные средства 6 принимают первый объект Т1 первой группы А и второй объект Т2 группы В поочередно, то есть, не одновременно. При таком способе, например, в первый момент объект Т1 первой группы А поступает в направляющую 7 и только после этого, во второй момент, в направляющую 7 поступает второй объект Т2 второй группы В. Далее в направляющую 7 поступает объект первой группы А и так далее.
Если рассмотреть другой пример, в котором первая дуга окружности С1 и вторая дуга окружности С2 находятся соответственно на первой плоскости X1 и на второй плоскости Х2, параллельных одна другой, но не совпадающих между собой, то первые средства 3 перемещения и вторые средства 4 перемещения могут совершать движения синхронно. Если же первые транспортировочные средства 3 и вторые транспортировочные средства 4 находятся на разных уровнях, то первые поворотные средства и вторые поворотные средства 6 также располагаются на разных уровнях. При этом даже в том случае, если объекты T1, Т2 одновременно поступают соответственно в первые поворотные средства 5 и вторые поворотные средства 6, они передаются в направляющую 7 по очереди, поскольку различаются между собой по длительности падения.
На фиг. 4 показано устройство М, в котором объекты T1, Т2 поступили в первые поворотные средства 5 и вторые поворотные средства 6. В частности, в случае, иллюстрируемом фиг. 4, зубчатые колеса 3, 4 находятся в одной и той же плоскости, параллельной земле, и совершают движение со смещением относительно друг друга. В данном случае первые поворотные средства 5 и вторые поворотные средства 6 получают объекты от первого зубчатого колеса 3 и от второго зубчатого колеса 4 поочередно.
Поэтому объекты Т, попадающие в направляющую 7, укладываются поверх друг друга с чередованием. В частности, объекты Т размещаются один поверх другого так, чтобы быть по существу параллельными между собой. Однако объекты Т направлены противоположно один другому. В частности, соответствующие концы соседних объектов Т указывают в противоположные стороны. Объекты Т располагаются так, что выступающая кромка Tb возле первого конца Те первого объекта Т контактирует с деталью напротив выступающей кромки Tb второго объекта Т, которая в свою очередь контактирует с выступающей кромкой Те возле первого конца Те третьего объекта Т и так далее. Эта чередующаяся структура повторяется по всей длине одиночного фасовочного ряда F.
Устройство М, показанное на фиг. 2-6, дополнительно содержит первые блокировочные средства 10, позволяющие блокировать падение объектов Т в одиночном фасовочном ряду F.
Устройство М, показанное на фиг. 2-6, дополнительно содержит вторые блокировочные средства 9, выполненные с возможностью разделения одиночного фасовочного ряда F объектов Т на группы G, содержащие заранее определяемое количество объектов Т.
Когда объекты Т падают в направляющую 7, нижняя часть направляющей закрывается с помощью первых блокировочных средств 10. С другой стороны, вторые блокировочные средства 9 открываются на стадии накапливания.
Первые блокировочные средства 10 и вторые блокировочные средства 9 могут содержать пневматические цилиндры, способные закрываться и открываться в соответствии с требованиями.
На фиг. 5 показана направляющая 7, заполненная объектами Т, размещенными поверх друг друга с чередованием вдоль одиночного фасовочного ряда F. Первые блокировочные средства 10 закрыты, чтобы блокировать падение объектов Т в одиночном фасовочном ряду F.
В зависимости от количества объектов Т, собираемых в одну упаковку, вторые блокировочные средства 9 размещаются вдоль направляющей 7 на заранее определяемой высоте. Более того, вторые блокировочные средства подходят для разделения одиночного фасовочного ряда F объектов Т на группы G, содержащие предварительно определяемое количество объектов Т, и поэтому являются регулируемыми по высоте.
Когда в направляющей 7 скапливается требуемое количество объектов Т, вторые блокировочные средства 9 закрываются, а первые блокировочные средства 10 открываются, как показано на фиг. 6.
При этом группу G объектов Т можно упаковать, если они падают в упаковку Н, подобную показанной на фиг. 1b.
Сразу после падения группы G объектов Т первые блокировочные средства 10 закрываются и вторые блокировочные средства 9 открываются. Процесс может быть повторен для упаковки следующей группы объектов Т.
В соответствии с альтернативным вариантом реализации настоящего изобретения направляющая 7 не содержит блокировочных средств и может быть соединена с дополнительной направляющей, например направляющей, расположенной перпендикулярно относительно направляющей 7, показанной на чертежах, то есть параллельно земле. Вторая направляющая может быть приспособлена для соединения устройства, соответствующего настоящему изобретению, с упаковочным автоматом, адаптированным к расфасовке одиночных фасовочных рядов чередующихся объектов по соответствующим упаковкам. Пример системы, соответствующей данному варианту реализации, схематически представлен на фиг. 10, из которой видно, что направляющая 7 соединена с горизонтально расположенной направляющей 7'.
Поэтому способ размещения объектов Т, содержащих первый конец Те и выступающую кромку Tb вблизи первого конца Те, соответствующий варианту реализации настоящего изобретения, включает в себя показанные на фиг. 2-6 шаги, которые вкратце выглядят так:
расположение объектов Т так, что они опираются на первый конец Те; разделение объектов Т на первую группу объектов А и вторую группу объектов В; перемещение объектов Т1 первой группы А, против часовой стрелки по первой дуге окружности С1, определенной на первой плоскости X1, и одновременное перемещение объектов Т2 второй группы В, по часовой стрелке по второй дуге окружности С2, определенной на второй плоскости Х2, параллельной первой плоскости X1; транспортировка объектов Т1 первой группы А и объектов Т2 второй группы В в режиме падения поочередно в одном и том же направлении Y, предпочтительно по перпендикуляру к земле; на стадии падения поворот объектов Т1 первой группы А по часовой стрелке по третьей дуге окружности С3 так, что по окончании поворота объекты Т1 не опираются более на первый конец Те, и поворот на стадии падения объектов Т2 второй группы В против часовой стрелки по четвертой дуге окружности С4 так, что по окончании поворота объекты Т2 не опираются более на первый конец Те, причем третью дугу окружности С3 и четвертую дугу окружности С4 определяют на плоскости Z, перпендикулярной первой плоскости X1 и второй плоскости Х2 таким образом, что объекты Т укладываются один поверх другого с чередованием в одиночных фасовочных рядах F.
Направление поворота по часовой стрелке объектов Т1 первой группы А по третьей дуге окружности С3 и направление поворота против часовой стрелки объектов Т2 второй группы В по четвертой дуге окружности С4 могут расходиться по существу на 90°.
Перемещение объектов Т1 первой группы А по первой дуге окружности С1 может быть смещено относительно перемещения объектов Т2 второй группы В по второй дуге окружности С2.
Выступающая кромка Tb объектов T1, Т2 может быть вставлена в третье дугообразное щелевое отверстие 13 и/или четвертое дугообразное щелевое отверстие 14, соответственно, во время поворота на стадии падения.
В настоящем изобретении предлагается также способ расфасовки предварительно определяемого количества объектов Т, размещенных с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов F, в упаковку Н. Данный способ расфасовки включает в себя размещение объектов Т с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов в соответствии с настоящим изобретением, например, согласно описанному выше способу. Предварительно определяемое количество объектов, размещаемых с чередованием в одиночном фасовочном ряду, помещается в упаковку Н.
Несмотря на то, что настоящее изобретение описано со ссылкой на рассмотренные выше варианты реализации, специалисты в данной области понимают, что на основе изложенных выше рекомендаций и в рамках, определяемых прилагаемой формулой изобретения, возможно внесение в настоящее изобретении различных модификаций, видоизменений и усовершенствований без отступления от задачи изобретения и области его правовой охраны.
В частности, транспортировочные средства могут содержать системы, отличающиеся от зубчатых передач, - например, конвейерные ленты криволинейной формы или механические рычаги, перемещающие объекты по дугам окружности.
Кроме того, устройство для размещения объектов с чередованием в одиночных фасовочных рядах может иметь разные габариты.
Устройство, соответствующее настоящему изобретению, может быть встроено в машину для изготовления капсул или в машину для их расфасовки. В ином варианте устройство, соответствующее настоящему изобретению, может действовать в качестве соединительного элемента между машиной для изготовления капсул и машиной для их упаковки.
Наконец, очевидные для отраслевых специалистов области применения не были включены в описание изобретение, чтобы избежать ненужной размытости этого описания.
С учетом вышеизложенного, изобретение не ограничивается описанными выше вариантами реализации и ограничивается лишь рамками правовой охраны, определяемыми прилагаемой формулой изобретения.
Реферат
Настоящее изобретение относится к области устройств для размещения объектов в одиночных фасовочных рядах для их последующей упаковки. В изобретении предлагается устройство (М) и способ размещения объектов (Т, T1, Т2), содержащих первый конец (Те) и выступающую кромку (Tb) возле первого конца (Те), с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов (F). В частности, объекты (Т, T1, Т2) располагаются так, что они опираются на первый конец (Те) и делятся на первую группу (А) объектов (Т1) и вторую группу (В) объектов (Т2). Далее объекты (Т1) первой группы (А) перемещаются против часовой стрелки по первой дуге окружности (С1), определенной на первой плоскости (X1), и одновременно объекты (Т2) второй группы (В) перемещаются по второй дуге окружности (С2), определенной на второй плоскости (Х2), параллельной первой плоскости (X1). После этого объекты (Т1) первой группы (А) и объекты (Т2) второй группы (В) поочередно транспортируются в режиме падения в одном и том же направлении (Y), предпочтительно по перпендикуляру к земле. Наконец, объекты (Т1) первой группы (А) на указанной стадии падения поворачиваются по часовой стрелке по третьей дуге окружности (С3) так, что по окончании поворота объекты (Т1) не опираются более на первый конец (Те), а объекты (Т2) второй группы (В) на указанной стадии падения поворачиваются против часовой стрелки по четвертой дуге окружности (С4) так, что по окончании поворота объекты (Т2) не опираются более на первый конец (Те), причем третью дугу окружности (С3) и четвертую дугу окружности (С4) определяют на плоскости (Z), перпендикулярной первой плоскости (X1) и второй плоскости (Х2), с тем, чтобы укладывать объекты (Т, T1, Т2) поверх друг друга с чередованием вдоль одиночных фасовочных рядов (F). Задача настоящего изобретения состоит в создании простого и экономичного в изготовлении устройства для размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах. Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства, не являющегося громоздким и, как следствие, подразумевающего выстраивание коротких и простых путей для объектов. Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение простого и эффективного способа размещения объектов, содержащих первый конец и выступающую кромку возле первого конца, с чередованием в одиночных фасовочных рядах. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.
