PL236923B1 - System podawania folii na transporter maszyny do pakowania produktów, transporter i maszyna wyposażone w taki system - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest system podawania folii na transporter maszyny do pakowania produktów i transporter oraz maszyna wyposażone w taki system. Wynalazek znajduje zastosowanie w maszynie, której transporter pracuje w ruchu przerywanym i która służy do zamykania metodą zgrzewania produktu w opakowanie składające się z części dolnej w postaci uformowanego metodą termo-formowania pojemnika oraz części górnej będącej płaską folią.

Maszyny do pakowania produktów w folię, działają typowo jako urządzenia termo-formująco-pakujące, w których używa się dwóch lub więcej warstw folii. Najczęstszym przypadkiem są maszyny pracujące z dwiema warstwami folii - dolną i górną. Na Rys. Ia-Ih został schematycznie zilustrowany ten proces realizowany w maszynach konwencjonalnych. Na rysunkach pokazane jest jedno przykładowe gniazdo 1 formy i fragmenty płyt termo-formującej 9 i zgrzewającej 10. Rys. la przedstawia puste gniazdo 1 bez substancji pakowanej. Folia dolna 3 jest ułożona na formie i jest do niej przysysana próżnią 7 poprzez kanały boczne 11. Narzędzie termo-formujące 9 znajdujące się nad formą jest wyposażone w kanały 12. Proces termo-formownia zaczyna się od opuszczenia rozgrzanego narzędzia 9 na formę i dociśnięcia folii do narzędzia 9 celem jej podgrzania. Aby wspomóc ten proces, na krótki czas poprzez kanały wewnętrzne 2 podaje się sprężone powietrze które dociska dolną folię 3 do narzędzia 9. Następnie, jak pokazano na Rys. Ib do kanałów wewnętrzne 2 zostaje doprowadzona próżnia 7, co powoduje formowanie dolnej folii 3. W trakcie formowania poprzez kanały 12 narzędzia zgrzewającego 9 wpływa powietrze. Aby wspomóc termo-formowanie, w niektórych aplikacjach, tak jak pokazano na Rys. Ib podaje się sprężone powietrze 8 poprzez kanały 12 narzędzia termo-formującego 9. Rys. Ic ilustruje zakończenie procesu termo-formowania. Dolna folia 3 przylega na całej powierzchni do gniazda 1. Na Rys. Id narzędzie termo-formujące 9 znajduje się ponownie w położeniu górnym a gniazdo 1 jest gotowe do napełnienia pakowaną substancją 4. Rys. le przedstawia gniazdo 1 napełnione substancją 4. Proces zgrzewania ilustrują Rys. If - Ih. Na Rys. If przedstawiona jest sytuacja, w której górna folia 5 została ułożona na formie, a narzędzie zgrzewające 10 znajduje się nad formą. Na Rys. Ig pokazane jest zgrzewanie folii dolnej 3 z folią górną 5. Gorące narzędzie 10 ściska obie folie zgrzewając je ze sobą. Ze względu na samoistną tendencję powrotu do kształtu pierwotnego, po procesie termo-formownia, folia dolna 3 musi być dociskana przez próżnię 7 do ścianek gniazda 1 przez cały proces tworzenia produktu finalnego 6 czyli podczas termo-formowania Rys. Ib - Id, dozowania do formy 1 pakowanej substancji 4 - Rys. 1e oraz układania górnej folii zamykającej 5, zgrzewania folii górnej 5 z dolną 3 i wycinania pojedynczych produktów 6, czego efekt ilustruje Rys. If oraz Rys. Ig. Z kolei po zakończeniu tego procesu, należy odłączyć próżnię 7 i podać od spodu sprężone powietrze 8 w celu wyjęcia pojedynczego produktów 6 z formy 1 co ilustruje Rys. Ih.

Opisany powyżej proces pozwala na wytwarzanie produktu o różnych kształtach i o różnej ilości komór z różnymi substancjami. Na Rys. Ila - Ili przedstawiono przykładowe produkty o różnych kształtach i różnych ilościach składników stanowiących jeden produkt. Rys. Ila, llb i l Ic przedstawiają produkty o różnych kształtach zawierające jedną substancję zapakowaną w zgrzane ze sobą na obrzeżach dwie warstwy folii - dolną i górną. Rys. IId - llf przedstawiają produkty o różnych kształtach zawierające dwie substancje zapakowane w zgrzane ze sobą dwie warstwy folii - dolną i górną. Rys. IId - IIi przedstawiają produkty o różnych kształtach zawierające trzy substancje zapakowane w zgrzane ze sobą dwie warstwy folii - dolną i górną. Pojedynczy produkt może zawierać większą ilość substancji niż przedstawione na Rys. Ila - Ili opcje jednej, dwóch lub trzech składników. W chwili obecnej największym zainteresowaniem cieszy się opcja trzech składników.

Opisana technologia znajduje zastosowanie przy konfekcjonowaniu produktów branży chemii gospodarczej, chemii przemysłowej, kosmetycznej, spożywczej oraz farmacji, dotyczy on więc szerokiej gamy produktów i folii, jednak w szczególności znajduje on zastosowanie w przypadku niewielkich wyrobów powstałych w wyniku pakowanych w folię rozpuszczalną w wodzie jednej lub kilku substancji chemicznie czynnych, które docelowo mają być rozpuszczone w wodzie. Obecnie główną grupą tych produktów są powstałe w ten sposób kapsułki do zmywarek naczyń oraz pralek. Zapakowanie takich substancji w folię rozpuszczalną w wodzie jest bardzo korzystne, ponieważ pozwala na stosowanie produktu bez jego rozpakowywania. Folia rozpuszcza się całkowicie wraz z zapakowanymi w nią składnikami nie pozostawiając odpadów. Zapakowanie substancji w folię tworzy produkt finalny i daje możliwości generowania różnych konfiguracji kształtów i kolorów o wysokich walorach estetycznych. Produkty zilustrowane przykładowo na Rys. Ila - Ili są wytwarzane na maszynach, w których ilość pojedyn

PL 236 923 B1 czych gniazd 1 występuje w ilościach od kilkuset do kilku tysięcy sztuk. Najczęściej gniazda są osadzone w połączonych ze sobą w zamkniętą pętlę modułach tworzących transportery modułowe. Według stanu techniki stosuje się dwa typy transporterów modułowych w maszynach termo-formująco-pakujących.

Transporter modułowy pierwszego typu porusza się ruchem ciągłym, bez zatrzymywania, a wszystkie operacje technologiczne w poszczególnych modułach transportera są wykonywane w locie. Takie maszyny i pracujące w nich transportery modułowe są nazywane maszynami i transporterami ruchu ciągłego.

Transporter modułowy drugiego typu porusza się ruchem przerywanym, zatrzymując się w kolejnych zadanych pozycjach. W czasie postoju transportera moduły, na których mają być wykonane poszczególne operacje technologiczne znajdują się dokładnie pod stacjami roboczymi wykonującymi te operacje. Następnie transporter rusza i po przejechaniu odległości równej długości jednego modułu lub wielokrotności tej długości ponownie się zatrzymuje. Wówczas cykl wykonania operacji technologicznych się powtarza. Z reguły pojedynczy moduł zatrzymuje się kilkukrotnie pod różnymi stacjami roboczymi wykonującymi różne operacje konieczne do zrealizowania pełnego cyklu produkcyjnego. Takie maszyny i pracujące w nich transportery modułowe są nazywane maszynami i transporterami ruchu przerywanego.

Oba typy maszyn wymagają zastosowania systemów podających folię. Według stanu techniki typowy przykład takiego rozwiązania został przedstawiony na Rys. lila oraz Rys. Illb. Jak widać transporter modułowy składa się zamkniętego łańcucha utworzonego z modułów 13, 14 i 15 wyposażonych w gniazda robocze 16 spiętych ze sobą sworzniami z rolkami prowadzącymi 17. Moduły 13 i 14 są praktycznie identyczne, różnią się jedynie ilością panewek w miejscu łączenia ze sobą. Moduł 15 jest zasilony próżnią i sprężonym powietrzem i te media poprzez połączenia z modułami 14 i dalej z modułami 13 są do nich przekazywane. Moduły mogą również być zamocowane na tworzących zamkniętą pętle łańcuchach napędowych bez połączeń sworzniami. Każde gniazdo robocze posiada co najmniej jeden otwór 18, przez który jest doprowadzana próżnia do termo-formowania dolnej folii 19 lub sprężone powietrze wspomagające termo-formowanie lub usuwanie z gniazd gotowego produktu. Każdy z modułów posiada otwory 20 służące do doprowadzenia próżni służącej do przyssania dolnej folii 19. Na Rys. lila i Illb zaznaczono również system doprowadzenia próżni 21 i sprężonego powietrza 22. Jak widać, nad transporterem są zainstalowane dwie rolki z folią. Rolka 23 z folią dolną 19 oraz rolka 25 z folią górną 27. Transporter modułowy może być urządzeniem ruchu ciągłego lub ruchu przerywanego jak opisano powyżej. Folia dolna 19 jest przysysana do modułów przez próżnię doprowadzoną do otworów zewnętrznych 18 i podczas ruchu transporter ciągnie folię dolną 19 rozwijając ją z rolki 23. Rolka 24 wspomaga wprowadzenie folii na transporter. Podobnie działa system rozwijania folii górnej 27, jednak tutaj po dociśnięciu rolką 26 folii górnej 27 do znajdującej się pod nią foli dolnej 19 następuje ich zgrzanie. Bardzo często rolka 26 jest podgrzewana i stanowi narzędzie zgrzewające obie folie. Rolki foli dolnej 23 i górnej 25 bywają z reguły napędzane a obie folie przed rolkami 24 i 26 przechodzą przez dodatkowe rolki balansowe w celu usprawnienia procesu rozwijania. Na odcinku transportera pomiędzy rolkami 26 i 24 realizuje się termo-formowania folii dolnej 19 oraz napełnia się gniazda robocze 16 substancją lub substancjami pakowanymi. Za rolką 26 patrząc w kierunku ruchu transportera, po zgrzaniu obu foli, wycina się pojedyncze produktu i usuwa się je z gniazd roboczych.

Opisany powyżej znany ze stanu techniki sposób automatycznego podawania foli w maszynie z transporterem modułowym posiada bardzo istotną wadę. Polega ona na tym, że przypadku pojawienia się defektu produktu nawet na jednym module, na przykład - złe formowanie foli, przerwanie foli, złe zgrzanie folii, brak lub niewłaściwe dozowanie substancji pakowanej - maszyna musi być zatrzymana i z całej jej długości należy usunąć całą folię wraz z zapakowanymi już substancjami. Bardzo często opisywane tutaj maszyny mają długość nawet ponad 20 m. Wystąpienie awarii oznacza więc stratę bardzo dużej ilości materiału.

Kolejnym bardzo istotnym problemem jest fakt, że awaryjne zatrzymanie maszyny, oczyszczenie jej z folii produktów i dozowanych substancji oraz ponowne uruchomienie zajmuje bardzo dużo czasu, nawet do jednej godziny, i oznacza duże straty produkcyjne.

Celem wynalazku było wyeliminowanie wyżej opisanych problemów występujących w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki przez opracowanie ulepszonego systemu podawania folii oraz maszyny wyposażonej w taki system.

PL 236 923 B1

Według wynalazku opracowano system podawania folii na transporter maszyny do pakowania produktów, który to transporter zawiera wiele modułów tworzących zamknięty łańcuch bez końca poruszający się ruchem przerywanym wzdłuż osi podłużnej transportera, a produkty umieszczane są na poszczególnych modułach między folią dolną i zgrzewaną z nią folią górną.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że obejmuje co najmniej jeden zespół podawania folii górnej i co najmniej jeden zespół podawania folii dolnej, przy czym pierwszy wymieniony zespół zawiera co najmniej jedną rolkę podającą folię dolną a drugi wymieniony zespół zawiera co najmniej jedną rolkę podającą folię górną, zaś kierunek podawania folii w obu zespołach jest poprzeczny do osi podłużnej transportera.

Korzystnie, każdy z zespołów podawania folii zawiera dwie rolki podające pierwszą i drugą, umieszczone naprzeciw siebie po obu stronach transportera.

W każdym zespole rolka pierwsza korzystnie podaje folię naprzemiennie z rolką drugą.

Korzystnie, każdy zespół podawania folii wyposażony jest w podajnik folii współpracujący z co najmniej jedną rolką podającą, przy czym podajnik folii jest ruchomy tam i z powrotem w kierunku poprzecznym do osi podłużnej transportera.

Każdy z zespołów podawania folii może zawierać dwie rolki podające pierwszą i drugą naprzemiennie podające folię, a podajnik współpracuje wówczas naprzemiennie z rolką pierwszą i rolka drugą.

Korzystnie, każda rolka współpracuje ze środkiem odcinającym odcinki foli, tak że każdy odcinek przeznaczony jest do zapakowania produktów na jednym module.

Środkiem odcinającym folię może być nóż odcinający.

Według wynalazku opracowano także transporter maszyny do pakowania produktów, zawierający wiele modułów tworzących zamknięty łańcuch bez końca poruszający się ruchem przerywanym wzdłuż osi podłużnej transportera, przy czym produkty umieszczane są na poszczególnych modułach między folią dolną i zgrzewaną z nią folią górną, charakteryzujący się tym, że wyposażony w jest w system podawania folii według wynalazku.

Według wynalazku opracowano ponadto maszynę do pakowania produktów, zawierającą transporter zawierający wiele modułów tworzących zamknięty łańcuch bez końca poruszający się ruchem przerywanym wzdłuż osi podłużnej transportera, przy czym produkty umieszczane są na poszczególnych modułach między folią dolną i zgrzewaną z nią folią górną, charakteryzującą się tym, że wyposażona w jest w system podawania folii według wynalazku.

Istotą wynalazku jest podawanie odpowiednio odmierzonych odcinków foli dolnej i foli górnej na pojedyncze moduły transportera. W przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej, po zatrzymaniu maszyny wystarczy usunąć folię i substancje pakowane tylko z tych modułów, na których taka sytuacja wystąpiła. Z reguły dotyczy to tylko jednego modułu, ponieważ maszyny są wyposażane w systemy natychmiastowej detekcji błędu i po jego wykryciu następuje automatyczne zatrzymanie z podaniem miejsca wystąpienia defektu. W takim przypadku oczyszczenie maszyny i ponowne jej uruchomienie trwa nie dłużej niż jedną minutę a straty materiału są minimalne.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1a przedstawia perspektywiczny widok transportera maszyny do pakowania produktów wyposażonej w system według pierwszego przykładu wykonania wynalazku;

Fig. 1b przedstawia widok z od strony końca transportera z fig. 1a;

Fig. 2 przedstawia perspektywiczny widok transportera maszyny do pakowania produktów wyposażonej w system według drugiego przykładu wykonania wynalazku.

System według wynalazku ma zastosowanie w maszynach z transporterem modułowym ruchu przerywanego. Na Fig. 1a i Fig. 1 b został przedstawiony transporter maszyny według wynalazku wyposażonej w system według pierwszego, najbardziej korzystnego przykładu wykonania wynalazku.

Widoczny na figurach transporter 1 zbudowany jest tak samo, jak transporter modułowy zilustrowany na Rys. lIla, stosowany w konwencjonalnych maszynach do pakowania produktów opisanych powyżej i zawiera między innymi - analogicznie jak znany ze stanu techniki transporter - wiele modułów 2 oraz systemy doprowadzenia próżni 3 i sprężonego powietrza 4. Moduły 2 zawierają gniazda robocze, w których formowana jest folia dolna i umieszczane są pakowane produkty.

Według wynalazku transporter wyposażony jest w nowatorski system podawania folii, który obejmuje co najmniej jeden zespół 5 podawania folii dolnej 5a i co najmniej jeden zespół 6 podawania folii dolnej górnej 6a. Każdy z wymienionych zespołów 5 i 6 zawiera co najmniej jedną rolkę. W przykładzie wykonania pokazanym na figurach 1a - 1d zespół 5 zawiera dwie rolki 5' i 5 i zespół 6 zawiera dwie rolki 6' i 6. Transporter porusza się ruchem przerywanym w kierunku wskazanym na fig. 1a strzałką V.

PL 236 923 B1

Rolki 5' i 5 oraz 6' i 6 są identyczne i rozmieszczone są parami naprzeciw siebie po obu stronach transportera 1.

Podczas pracy maszyny folia dolna 5a jest podawana tyko z jednej rolki 5' lub 5, a folia górna 6a jest podawana tyko z jednej rolki 6' lub 6. W momencie, gdy na aktualnie pracującej rolce zapas folii (dolnej lub górnej) zostanie wyczerpany, maszyna w sposób automatyczny zaczyna pobierać folię z drugiej, naprzeciwległej pełnej rolki dając czas operatorowi na wymianę opróżnionej rolki na nową pełną. Oba zespoły 5 i 6 działają tak samo. Zarówno folia dolna 5a jak i górna 6a są podawane na transporter modułowy 1 prostopadle do kierunku jego ruchu.

Każdy zespół 5, 6 systemu według wynalazku korzystnie wyposażony jest ponadto w podajnik folii 7, który współpracuje z co najmniej jedną rolką. W przykładzie pokazanym na fig. 1a i 1 b podajnik 7 współpracuje naprzemiennie z dwiema rolkami odpowiednio 5' i 5, 6' i 6. Podajnik folii 7 porusza się tam i z powrotem w kierunku poprzecznym do osi podłużnej i kierunku ruchu transportera 1. Podajniki 7 obu zespołów 5 i 6 mogą chwytać folię np. poprzez podessanie próżnią lub poprzez zaciśnięcie na niej zacisków mechanicznych. Proces podawania foli jest wspomagany przez układy rolek kierunkowych 10 oraz rolek balansowych 11.

Folia podawana z rolek 5', 5, 6', 6 odcinana jest po przykryciu każdego modułu. W opisanym przykładzie wykonania każda z rolek 5', 5, 6', 6 współpracuje ponadto z oddzielnym nożem 8', 8, 9', 9. Odcinanie folii z rolek podających może być również zrealizowane innym odpowiednim sposobem, np. za pomocą lasera, gorącego narzędzia tnącego, lub narzędzia ultradźwiękowego.

W sytuacji przedstawionej na fig. 1a folia dolna 5a jest podawana z rolki 5. W czasie postoju transportera 1 podajnik folii 8 chwyta folię 5a na jego krawędzi od strony rolki 5 i przeciąga ją przez całą szerokość modułu, po czym następuję przyssanie foli dolnej 5a do modułu i odcięcie nożem 28. Następnie transporter 1 przesuwa się o odległość, która jest niezbędna do położenia kolejnego odcinka folii na kolejnym module. Podajnik 8 wraca do krawędzi transportera 1 i nakłada kolejny fragment foli itd.

Na odcinku między zespołem 5 podawania folii dolnej 5a i zespołem 6 podawania folii górnej 6a realizuje się termo-formowania folii dolnej 5a oraz napełnia się gniazda robocze substancją lub substancjami (produktami) pakowanymi. Na fig. 1a i 2 te etapy pracy maszyny zostały pominięte w trosce o jasność rysunku, należy jednak rozumieć, że w modułach docierających do zespołu 6 gniazda pokryte uformowaną folią dolną są już napełnione produktami. W miejscu podania folii górnej 6a zostaje ona zgrzana z folią dolną 5a. Za zespołem 6 patrząc w kierunku ruchu transportera 1, po zgrzaniu obu folii 5a i 6a, wycina się pojedyncze produkty i usuwa się je z gniazd roboczych.

Na fig. 2 pokazano analogiczne do fig. 1 a widok perspektywiczny transportera maszyny wyposażonej w system według drugiego przykładu wykonania wynalazku. W tym przykładzie każdy zespół 5 i 6 zawiera tylko jedną rolkę odpowiednio, jeden nóż 8, 9 i podobnie jak w pierwszym przykładzie podajnik 7. Folie dolna 5a i górna 6b podawane są tylko z jednej strony, tak więc gdy zapas folii na rolce zostanie wyczerpany, maszyna musi zatrzymać się dla uzupełnienia zapasu. Nadal jednak istotną zaletą rozwiązania jest to, że w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej, po zatrzymaniu maszyny wystarczy usunąć folię i substancje pakowane tylko z tych modułów, na których taka sytuacja wystąpiła.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. System podawania folii na transporter (1) maszyny do pakowania produktów, który to transporter (1) zawiera wiele modułów (2) tworzących zamknięty łańcuch bez końca poruszający się ruchem przerywanym wzdłuż osi podłużnej transportera (1), a produkty umieszczane są na poszczególnych modułach (2) między folią dolną (5a) i zgrzewaną z nią folią górną (6a), znamienny tym, że obejmuje co najmniej jeden zespół (5) podawania folii dolnej i co najmniej jeden zespół (6) podawania folii górnej, przy czym zespół (5) zawiera co najmniej jedną rolkę (5', 5) podającą folię dolną (5a) a zespół (6) zawiera co najmniej jedną rolkę podającą (6', 6) folię górną (6a), zaś kierunek podawania folii (5a, 6a) w obu zespołach (5, 6) jest poprzeczny do osi podłużnej transportera (1).
2. 2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy z zespołów podawania (5, 6) folii zawiera dwie rolki podające (5', 5; 6', 6) pierwszą i drugą, umieszczone naprzeciw siebie po obu stronach transportera (1).
3. 3. System według zastrz. 2, znamienny tym, że w każdym zespole (5, 6) rolka pierwsza (5', 6') podaje folię naprzemiennie z rolką drugą (5, 6).

   PL 236 923 B1
4. 4. System według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy zespół (5, 6) podawania folii wyposażony jest w podajnik folii (7) współpracujący z co najmniej jedną rolką podającą (5', 5; 6', 6), przy czym podajnik folii (7) jest ruchomy tam i z powrotem w kierunku poprzecznym do osi podłużnej transportera (1).
5. 5. System według zastrz. 4, znamienny tym, że każdy z zespołów podawania (5, 6) folii zawiera dwie rolki podające (5', 5; 6', 6) pierwszą i drugą naprzemiennie podające folię, a podajnik (7) współpracuje naprzemiennie z rolką pierwszą (5', 6') i rolka drugą (5, 6).
6. 6. System według zastrz. 1, znamienny tym, że każda rolka (5', 5; 6', 6) współpracuje ze środkiem odcinającym odcinki folii, tak że każdy odcinek przeznaczony jest do zapakowania produktów na jednym module (2).
7. 7. System według zastrz. 6, znamienny tym, że środkiem odcinającym folię jest nóż (8', 8; 9', 9).
8. 8. Transporter (1) maszyny do pakowania produktów, zawierający wiele modułów (2) tworzących zamknięty łańcuch bez końca poruszający się ruchem przerywanym wzdłuż osi podłużnej transportera (1), przy czym produkty umieszczane są na poszczególnych modułach (2) między folią dolną (5a) i zgrzewaną z nią folią górną (6a), znamienny tym, że wyposażony w jest w system podawania folii określony dowolnym z zastrzeżeń od 1 do 6.
9. 9. Maszyna do pakowania produktów, zawierająca transporter (1) zawierający wiele modułów (2) tworzących zamknięty łańcuch bez końca poruszający się ruchem przerywanym wzdłuż osi podłużnej transportera (1), przy czym produkty umieszczane są na poszczególnych modułach (2) między folią dolną (5a) i zgrzewaną z nią folią górną (6a), znamienna tym, że wyposażona w jest w system podawania folii określony dowolnym z zastrzeżeń od 1 do 6.