ПАКУВАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ

Пристрої подачі, орієнтування і поштучного обгортання дрібно-штучних виробів пакувальним матеріалом

Для поштучного обгортання виробів широко використовують різні ти­пи паперу, полімерних плівок і комбінованих пакувальних матеріалів.

Залежно від способу нанесення пакувального матеріалу, герметизації розрізняють такі види обгортання: в перекрутку, в носок, в конверт, з клапанами на торцях або в основі, в конверт із бандероллю; в замок із клапанами на торцях або клапанами на торцях або в основі, в обтяжку, в саше, в перекрутку з бандероллю, в затяжку тощо.

Всі обгортальні машини автоматичної дії виконують одні і ті ж основні технологічні операції — подача виробів, подача пакувального матеріалу, загортання виробу і видача пакованої продукції із машини. Для виконання цих операцій застосовують різноманітні механізми і пристрої, конструкція яких визначається специфічними властивостями продукції, типом пакувального матеріалу, видом і способом обгортання.

Кожна обгортальна машина може бути наведена сукупністю таких функціональних пристроїв:

• живильник, що здійснює поштучну подачу виробу;

• пристрій для передачі виробу із живильника в обгортальну секцію;

• транспортна система обгортальної секції, що здійснює переміщення виробу по позиціях обгортання;

• пристрій переміщення пакувального матеріалу;

• пристрій для різання пакувального матеріалу;

• пристрій загортання виробу;

• пристрій вивантаження пакованої продукції із машини.

Конструкція машини, її технологічна схема і вибір тих чи інших

структурних елементів залежать від геометричних розмірів продукції, її форми та фізико-механічних характеристик, способу загортання, типу пакувального матеріалу і необхідної продуктивності.

Залежно від ступеню автоматизації і механізації машини вона може працювати як окремо від технологічної лінії, так і бути влаштованою в технологічну лінію. В першому випадку вироби подаються в живильник машини періодично, а в другому — безперервно.

Залежно від призначення обгортальні машини можна поділити на такі групи.

1. Машини для загортання твердих штучних виробів, що мають пра­вильну геометричну форму:

для дрібних штучних виробів, які мають достатню механічну міцність, що дає можливість для живлення машин застосувати бункер;

Рис. 3.122. Технологічна схема загортання «в перекручування»

для штучних виробів, які потребують індивідуальної подачі кожного виробу в живильник (м’які вироби);

• для виробів, що загортаються в пакувальний матеріал по декілька штук. В таких машинах потрібно встановлювати пристрої групування виробів.

2. Машини для загортання виробів, що мають властивості пластичних мас. Правильна геометрична форма таких виробів формується в об- гортальній машині.

Конструкція обгортальних машин залежить також від того, в якому вигляді поставляється пакувальний матеріал — рулонний чи флатовий.

Залежно від внутрішньомашинної транспортної системи обгортальні машини поділяють на роторні і лінійні.

В роторних машинах виріб переміщається від однієї позиції загор­тання до іншої багатопозиційним ротором, який обертається навколо вертикальної або горизонтальної осі. В машинах лінійного типу вироби переміщаються від однієї позиції до іншої по прямій лінії, при цьому відрізки загального шляху можуть складати пряму або ламану лінію.

Спосіб обгортання виробів регламентує послідовність виконання технологічних операцій, за допомогою яких здійснюється відповідний вид загортання.

Вид загортання — це форма, що приймає пакувальний матеріал після обгортання виробу, послідовність згинів пакувального матеріалу та способів його закріплення на виробі.

На рис. 3.122, 3.124-3.126 наведені технологічні схеми обгортання дрібно-штучних виробів у найширше застосовувані види загортання.

Технологічною схемою загортання виробу «в перекручування» (рис. 3.122) передбачено подачу виробів із бункера на розподільний

диск, що здійснює періодичний обертальний рух (позиція І). Під час вистою диска на виріб накладається заготовка (шматок) пакувального матеріалу. В подальшому на виріб із заготовкою обгортального матеріалу опускається верхній притискач, а знизу до виробу підходить піднімаль­ний столик. Затиснуті між притискачем і піднімальним столиком виріб із обгорткою починають переміщення догори в напрямку до розкритих лапок ротора.

Вертикальні пластини матриці, що розташовані на шляху руху виробу, загинають донизу вільні кінці обгортки. За цих умов обгортка приймає П-подібну форму (позиція II).

Виріб, загорнутий із трьох боків, попадає в розкриті лапки ротора; після цього верхній притискач і піднімальний столик повертаються в початкове положення. Потім лапки ротора закриваються і підгинач, що здійснює коливальний рух, підгинає під основу виробу задню нижню поличку обгортки (позиція III). Ротор провертається в наступну позицію. Під час руху ротора нерухома напрямна підгинає передню поличку обгортки під основу виробу. Тим самим обгортка утворює навколо виробу трубку (позиція IV). В момент коли ротор повертається на 180° по відношенню до позиції І, тобто коли лапки, що тримають виріб,

Підгинання Підгинання нижнього кінця верхнього кінця лобгортки ,. - абгортки

//////'/■

вісь вала 1

Рис. 3.123. Технологічна схема загортання пластичної продукції пакувальним матеріалом «в перекручування»: а — машина ИЗМ1; б, в, г, д — послідовність загортання в І позиції ротора; е — прокатні ролики машини ИЗ М2; ж — ножі відрізання пакувального матеріалу; 1 — вал; 2 — ротор; 3 — упор ротора; 4 — ролики подачі пакувального матеріалу; 5 — рухома губка ротора; б — нерухомий ніж; 7—рухомий ніж; 8 — джут продукції; 9 — ніж для відрізання продукції; 10 — штовхан; 11 — нерухомий столик; 12 — обгортка; 13 — друга пара прокатних роликів; 14 перша пара прокатних роликів; 15 - нижня нерухома губка ротора; 16—підгинач; 17—напрямна рамка; 18—виштохувач пакованих виробів із ротора; 19 — лоток; 20 конвеєр; 21 — щипці головок машини; 22 — рамка притискання обгортки; 23 — друга пара прокатних роликів машини ИЗМ2

встануть в крайнє верхнє положення, дві головки закрутять вільні кінці трубки обгортки (позиція V). Коли ротор повертається ще на дві позиції, пакований виріб виштовхується із відкритих лапок зіштовхувачем на відвідний конвеєр.

При пакуванні пластичної продукції, що подається у вигляді безперервного джгута, обгортальні машини комплектують прокатними і відрізальними пристроями. Такі машини працюють синхронно із технологічною лінією виготовлення продукції.

Основні операції пакування продукції здійснюються в трьох робочих
позиціях (I, II, III) шестипозиційного обгортального ротора 2 (рис. 3.123), закріпленого на горизонтальному валу 1. Вал 1 періодично повертається на 60°. В момент, коли ротор знаходиться в позиції І, штовхач 10 подає попередню відрізану ножем 9 від джгута дозу продукції 8 (наприклад карамель чи ірис) на нижню губку 15 ротора. Між виробом 8 і ротором знаходиться обгортка 12, яка при подачі виробу в ротор облягає його з трьох боків (рис. 3.123, б і 3.123, в). Потім рухома губка 5 ротора затискає виріб із обгорткою, а підгинач 16 загинає нижній кінець пакувального матеріалу (рис. 3.123, г). Під час провертання ротора верхній кінець пакувального матеріалу загинається, наштовхуючись на нерухомий упор З (рис. 3.123, д).

В позиції II кінці обгортки захоплюються щипцями 21, що безперервно обертаються і по мірі закручування зближаються, щоб запобігти обриванню кінців обгортки. В позиції III загорнутий виріб виштовхувачем 18 подається на відвідний лоток 19, з якого конвеєром 20 подається в машину для виконання наступного технологічного процесу.

Калібрування продукції може здійснюватись як у вертикальній, так і горизонтальній площині. Так в машині ИЗМ1 перша і друга пари прокатних роликів 14 і 13 розташовані у вертикальній площині і калібрують ірис по висоті. По ширині він приймає потрібний розмір під дією нерухомих бічних напрямних. В момент, коли штовхач 10 проштовхує відрізаний виріб у ротор, джгут впирається в ніж 9. В подальшому штовхач повертається в початкове положення.

В машині ИЗМ2 друга пара прокатних роликів 23 (рис. 3.123, е) розташовані в горизонтальній площині. Ці ролики мають зубці, якими і перетискають джгут продукціїтак, щоб залишалася перемичка товщиною в 1 мм, а кінці карамелі виходять закрученими. Потім перемичка розрізається ножем 9.

При загортанні штучної продукції «в носок» всі операції до моменту подачі виробу в другі щипці виконуються в тій же послідовності, що і при загортанні «в перекручування» (позиції I IV). Другі щипці переміщають продукцію, загорнуту в трубку прямокутного перерізу, до групи механізмів, які формують «носки» на кінцях обгортки. Рухомий здвоєний вилкоподібний підгинач трикутного перерізу вминає вільні кінці трубки з боку основи виробу, притискаючи їх до верхньої боковини (рис. 3.124, позиція V) виробу. Потім другий рухомий торцевий підгинач, два кінці якого виконані у вигляді фасонного тригранника, притискає до торців виробу з двох його боків дві половинки вм’ятої трубки (позиція VI). Другі щипці при цьому розкриваються, виріб лягає боковою площиною на підгинач, який переміщає його до вивідного жолоба головки загортання

«в носок». При переміщенні виробу в жолоб нерухомою напрямною підгинаються клапани обгортки з іншого боку (позиція VII). Наступні паковані вироби проштовхують попередні по жолобу і виштовхують у відвідний лоток.

При використанні парафінованого паперу для обгортки, клапани «носка» скріплюють оплавленням парафіну, для чого встановлюють спеціальні нагрівальні пристрої.

Для круглих виробів здебільшого застосовують загортання «в саше» (рис. 3.125).

Подача виробів і пакувального матеріалу здійснюється подібними механізмами, як і при загортанні «в носок» та «вгіерекручування». Поряд із цим диск ротора з овальними комірками замінюють на диск із круглими комірками.

Під час піднімання виробу з обгорткою, що накладена на верх виробу, до перших щипців здійснюється загортання (підгинання) одного із кінців обгортки. Спочатку нерухома планка матриці згинає на 90° донизу задній кінець обгортки (позиція II), який потім заходить на бічні поверхні виробу (позиція III). При подальшому підніманні виробу нерухома матриця підгинає донизу кінці заготовки обгортки (позиція IV).

Після того як перші щипці захопили виріб і піднімальний столик перемістився донизу, рухомий підгинач підгинає звисаючий з торця кінець обгортки (позиція V). Потім рухомий підгинач загинає один із бічних кінців обгортки до основи виробу (позиція VI). Другий бічний кінець обгортки укладається на основу виробу за допомогою нерухомої напрямної при переміщенні виробу щипцями (позиція VII). В подальшому виріб перехоплюють другі щипці і подають до позиції перекручування, де вісь виробу суміщена із віссю передньої головки (задню головку для перекручування обгортки при загортанні «в саше» знімають). Кінець обгортки захоплюють лапками головки і закручують (позиція VIII), після чого другі щипці звільняють загорнутий виріб і він попадає на відвідний лоток.

Наведені технологічні схеми загортання виробів у пакувальний мате­ріал передбачають роторну компоновку машини. Поряд із цим лінійне компонування машин також широко застосовується для загортання виробів пакувальним матеріалом. Прикладом такого компонування може бути машина 2120 фірми GD (Італія) для загортання м’яких цукерок типу «суфле».

Основними операціями, що виконуються в машині є: подача стрічки фольги з рулону; відрізання заготовки фольги заданої довжини; подача заготовки фольги на цукерку; формування навколо цукерки трубки із фольги; підгинання торців кінців трубки; повертання цукерки навколо вертикальної осі; захоплення бандерольної стрічки із магазину; переміщення бандерольної стрічки на цукерку; нанесення клею на бандерольну стрічку; обандеролювання цукерки; групування і виведення загорнутих цукерок.

Інтенсивневпровадженнярулоннихтермозварнихплівокстимулювало створення широкої гами в сформованому із плівки рукаві. Технологічна схема пакування наведена на рис. 3.126. В такій машині із рулонної плівки формується горизонтальна трубка, в якій поздовжній шов (позиція 240

І і II) зварюється (в деяких — склеюється). Після розміщення виробу в трубці підгинаються її бічні поверхні (позиція III). Потім зварюється і одночасно розрізається посередині поперечний шов (позиція IV).

Технологічний процес пакування групи дрібно-штучних виробів у обгортковий матеріал також передбачає виконання операцій щодо подачі пакувального матеріалу, групи продукції, обгортання продукції пакувальним матеріалом; закріплення пакувального матеріалу на групі виробів; видача пакованої продукції із машини. Характерним прикладом виконання такого технологічного процесу може бути технологічна схема машини И8-ПІЗБ1 для обгортання круглого печива паперовою обгорткою із фіксацією клеєм.

Технологічна схема пакування групи виробів способом загортання наведена на рис. 3.127.

Основні операції загортання печива в обгортку виконується в трьох робочих позиціях (1, II і III) чотирьохпозиційного ротора 23. Печиво підводиться до ротора конвеєром 7 живлення, а пакувальні матеріали подаються із трьох рулоноутримувачів 19 механізму розмотування рулону двома парами роликів 14 і 15 механізму подачі і відрізання обгортки. На торці упаковки наклеюються марки двома пристроями 8 та 11. Паковане печиво виводиться із ротора захватами 24 переносчика 25 і передається на конвеєр 26.

Кругле печиво безі юсередньо із лінії виробництва печива або із ящиків вручну чи механізованими пристроями вкладають в люльку конвеєра 7 по 16-18 штук, так, щоб воно вільно розташовувалось між бічними напрямними 10 і 12 із зазором не більше 1-3 мм. Конвеєр 7 періодично переміщає печиво до механізму загортання. Під час вистою конвеєра 7 пересадчик 3 затискачами 10 затискає із торці в стопку печива і переї юсить її в ротор 23. При підході пересадчика з печивом до ротора обгортка, що безперервно подається роликами 14 і 15, відрізається ножем 12, аролик 6 наносить поздовжню смужку клею на кінець етикетки.

Ролики 15 подають етикетку, а ролики 14 підгортку. Тому що ролики 15 і 14 мають різну колову швидкість довжина етикетки більше довжини підгортки на 10 мм. На виступаючий край етикетки наноситься шар клею роликом 6. Для запобігання закручування обгортки, що розмотується з рулону, нижній край обгортки відгинається потоком повітря із трубки

11. Стопка печива разом із відрізаною обгорткою, яка притиснута до неї рамкою притискача 2, переноситься пересадчиком в губки 16 і 17 ротора 23. Верхня рухома губка 17 ротора повертається і притискає стопку печива до нижньої нерухомої губки 16. Одночасно здійснюється закриття притискачів торцевих утримувачів печива 21, після чого затискачі 10 пересадчика 3 розкриваються і пересадчик виходить із ротора. Таким чином в позиції 1 ротора обгортка облягає стопку печива з трьох боків.

В подальшому підгинач 22 переміщається донизу і загинає верхній край обгортки. Ротор 23 разом із стопкою печива і торцевим утримувачами печива 21 повертається на кут в 90°. При цьому нижній край обгортки загинається нерухомим упором 28 і обгортка повністю обгортає стопку печива, утворюючи трубку. Поздовжній клейовий шов обгортки висихає при проковзуванні пачки по внутрішній поверхні нерухомого упора, нагрітого електронаг рівачем. Під час вистою ротора в позиції II загинач 30 загинає трубку обгортки і утворює дві перші складки на торцях пачки, після цього здійснюється розкриття притискачів торцевих утримувачів 21 печива, які супроводжували стопку печива в процесі її руху з ротором із позиції І в позицію II.

Торцеві утримувачі21 печива ізрозкритимипритискачамиздійснюють зворотній хід в І позицію ротора, звільняючи місце для підходу другого загинача 1. Другий загинач, здійснюючи плоско-паралельний рух утворює на торцях пачки ще дві складки, після чого ротор повертається із позиції II в позицію III. При цьому обгортка загинається нерухомим щитком 27, який утворює на торцях пачки дві останні складки.

В позиції III ротора до торців пачки наклеюються марки. Марки знаходяться в касеті 9 станцій 8 і 11. Поштучно марки відділяються вакуум захватами 6. Стопа марок в касеті 9 підтримується упорами 7. Щипці 4 станцій 8 і 11 повертається в касеті таким чином, що встановлюються над маркою. Рухома губка 5 щипців захоплює кінчик марки. Розрідження у вакуум захоплювачів відключається, щипці повертаються в початкове положення і проводять марки по барабанах 3 клейових пристрої в 2 станцій 8 і 11.

Останні 30° повороту ротора із позиції II в позицію III щипці із маркою супроводжують пачку з печивом і в момент вистою ротора в позиції III марка встановлюється точно по центру горця пачки. Торцеві захоплювачі 16 носія пачки 7 рухаються до виходу із ротора і встановлюються по центру торця пачки. В момент закриття захоплю­вачів 16 вони притискають марки до торців пачки.

Потім щипці станцій розкриваються, рухома губка ротора, пере­міщаючись донизу, звільняє пачку і носій 17 з пачкою починає рух до двох конвеєрів 21. При вході пачки на конвеєри їх поворотні головки 19 розкриті і в момент повороту стискають пачку з торців. Одночасно торцеві захвати 16 носія пачки 17 розкриваються і відходять назад до ротора, а пачка переміщається конвеєром 21.