Устройство для изготовления емкостей из пленочного материала и их заполнения жидким продуктом

 

Использование: изобретение относится к технике по изготовлению герметичных упаковок, упаковывания в них жидких продуктов и может быть использовано в фармацевтической, пищевой, химической, биологической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство для изготовления емкостей из пленочного материала и их заполнения жидким продуктом содержит механизм подачи пленок, нагреватель 2, матрицу 3 формования ячеек на одной из пленок, механизм 5 термосклеивания пленок и режущее приспособление 6. Механизм 5 термосклеивания пленок, режущее приспособление 6 и питатель 7 последовательно установлены по ходу технологического процесса за матрицей 3, в матрице 3 выполнены углубления для образования на пленке ячеек и каналов, соединяющих ячейки между собой, а за питателем 7 установлен механизм 8 передавливания этих каналов и их герметизации после отделения упаковки от пленок с помощью режущего приспособления. 3 ил.

Изготовление относится к технике по изготовлению герметичных упаковок, упаковыванию в них жидких продуктов и может быть использовано в медицине, животноводстве, ветеринарии; в фармацевтической, пищевой, химической, биологической промышленностях.

Известен автомат шведской фирмы "Тетра Пак" и итальянской "Fata" для расфасовки жидких продуктов в заранее изготовленные бумажные или в комбинации с пластмассой упаковки. Он состоит из дезинфицирующего узла, устройства изготовления упаковок, дозировочного устройства и термической герметизации.

Автомат имеет следующие недостатки: он громоздок и эксплуатируется только в стационарных условиях; для обеспечения расфасовки жидкого объекта оснащен специальным дозировочным устройством; при отсутствии жидкого объекта он не используется; расфасовка объекта в упаковке возможна только при наличии электроэнергии в сети.

Известен формовочно-фасовочный автомат M6-OP2-Д-2 (Капсукского завода продовольственных автоматов им. 50-летия СССР), включающий в себя механизмы для подачи пленок, матрицу формования ячеек, питатель, дозирующее устройство, механизм термосклеивания пленок и режущее приспособление.

Основными недостатками автомата являются: низкая его производительность из-за малого разового объема наполнения коробочек (4 6 штук) дозатором; несоблюдение герметичности при наполнении упаковок жидким продуктом, что способствует его загрязнению микроорганизмами; исключение возможности наполнения жидким продуктом емкостей без использования дозировочного устройства; невозможность расфасовки продукта в упаковки при отсутствии электроэнергии в сети; расфасовка жидкого продукта возможна только в станционарных условиях; автомат простаивает при отсутствии жидкого продукта.

Известен другой тип отечественного автомата 213 для упаковки таблеток в контурную ячеистую упаковку.

Устройство состоит из механизмов разматывания пленок, нагревателя, матрицы формования ячеек барабанного (цилиндрического) типа, накопителя для таблеток, блока термосклейки пленок, блока вырезки упаковок с таблетками и режущего приспособления для отходов пленок.

Недостатки устройства: он предназначен для упаковки штучных изделий.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности, обеспечение герметичного заполнения, а также самодозирование жидкого продукта.

Указанная цель достигается тем, что механизм термосклеивания двух пленок, режущее приспособление, питатель установлены по ходу технологического процесса за матрицей, в которой выполнены углубления для образования на пленке каналов, соединяющих между собой ячейки, а за питателем установлен механизм передавливания этих каналов и их герметизации.

Сравнение данного устройства не только с прототипом, но и с другими технологическими решениями в данной области техники показало, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков.

На приведенной фиг. 1 изображена схема первого варианта устройства для изготовления емкостей из пленочного материала и дозированного их заполнения жидким продуктом.

Устройство состоит из механизма подачи пленок, включающего блок 1 разматывания нижней пленки, блока 4 разматывания верхней покрывающей пленки 3 и блока 9 наматывания отходов пленок нагревателя 2, матрицы 3 формования ячеек и углубления для выполнения на нижней пленке каналов, соединяющих ячейки между собой, механизма 5 термосклеивания двух пленок, режущего приспособления 6, питателя, оснащенного шлангом (трубкой) с наконечником 7 для подачи жидкого продукта в упаковку, механизма 8 передавливания каналов и их герметизации.

Устройство работает следующим образом. При включении привода устройства крутящий момент передается на механизм 9 наматывания отходов пленок нижнего и верхнего слоев. Нижняя пленка из блока разматывания 1 через нагреватель 2 подается на матрицу 3 формования ячеек и углублений, соединяющих ячейки, где пневмомеханическим способом формуются ячейки и углубления, соединяющие ячейки. Отформованные блоки ячеек с углублениями направляются в механизм 5 для термосклеивания двух пленок. Запечатывающая покрывающая пленка разматывается с блока 4, накладывается на отформованную нижнюю пленку, термосклеивается, образуя блок емкостей с сообщающимися между собой каналами. После термослеивания блок емкостей попадает в режущее приспособление 6, где отрезается, образуя отдельную многоячеистую герметичную упаковку.

Герметичная упаковка представляет собой многоячеистую емкость. Ячейки соединены между собой каналами для последовательного заполнения ячеек жидким продуктом. Ячейки соединены между собой каналами как последовательно, так и параллельно-последовательно. При последовательном соединении емкостей ячеек заполнение упаковки проводят от первой ячейки к другой и так далее до последней. При параллельно-последовательном соединении емкостей ячеек расфасовку одновременно проводят в две и большее количество емкостей ячеек.

Каждая упаковка имеет подводящий и отводящий каналы.

Герметичную упаковку подают к питателю 7, оснащенному шлангом с наконечником. Наконечником прокалывают подводящий канал упаковки, при необходимости герметично скрепляют их и жидким продуктом самотеком или под давлением заполняют все емкости упаковки. Для обеспечения заполнения производят прокол отводящего канала для выхода воздуха из упаковки. Заполненную жидким продуктом упаковку подают под механизм передавливания каналов и их герметизации 8, после чего получают упаковку, представляющую дозированно заполненные блоки емкостей, которые укладывают во вторичную тару.

На фиг. 1 показан лишь первый из возможных вариантов устройства.

Если вместо плоской неподвижной матрицы оснастить устройство цилиндрической (барабанной) матрицей (фиг. 2) или разместить матрицы на мальтийском кресте (механизме для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое одного направления, фиг. 3), то термосклейку двух пленок осуществляют на матрице(ах) формовки.

Устройство с цилиндрической матрицей состоит из механизма 1 разматывания нижней пленки, нагревателя 2, цилиндрической матрицы 3. К матрице плотно прилегает термосклейкий барабан 4, в котором постоянно во время работы поддерживается высокая температура, необходимая для склейки верхней и нижней пленки. Внутри матрицы выполнены вакуумный (B), охлаждающий (O) и нейтральный (H) секторы. На вакуумном секторе проводят формовку ячеек на нижнем листе и термосклейку двух пленок. В секторе (О) путем обдува или другим способом осуществляется охлаждение барабана. В секторе Н отсутствует и вакуум, и охлаждение. На этом уровне происходит нагрев нижней пленки.

За термосклейким барабаном размещен механизм 5 разматывания верхней пленки, режущее приспособление 6, питатель 7, механизм 8 передавливания каналов и их термосклейки и механизм 9 наматывания отходов пленок.

Изготовление упаковок на устройстве с барабанной матрицей осуществляется так.

При включении привода устройства крутящий момент передается на барабанную матрицу 3 и механизм 9 наматывания отходов пленок. Из механизма 1 разматывания нижняя пленка, пройдя нагреватель 2, нагревается и плотно накладывается на цилиндрическую матрицу 3. В секторе вакуума В формуются на пленке ячейки и каналы, соединяющие эти ячейки. В этом секторе на матрице с помощью термосклейкого барабана 4 проводят сварку нижней отформованной пленки с верхней, которая сматывается с блока разматывания 5. Склеенные между собой пленки образуют блоки емкостей, которые поступают на режущее приспособление 6, где отрезаются на отдельные герметичные упаковки. Упаковки подают к питателю 7 и через его шланг и наконечник заполняют его жидким продуктом, а затем герметизируют ячейки путем передавливания и сварки каналов приспособлением 8. Отходы пленок наматывают на механизм 9 наматывания отходов пленок.

Устройство с размещенными матрицами на мальтийском кресте (фиг. 3) не имеет существенных отличий от устройства с постоянными матрицами (фиг.1). Разница лишь в том, что место матрицы 3 (фиг. 1) заменяет одна из матриц мальтийского креста, которая находится в положении, обозначенном цифрой 1; а на месте механизма 5 термосклейки двух пленок находится другая из матриц мальтийского креста, находящаяся в положении, обозначенном цифрой 3. На одной из матриц проводят формовку и вырезку отформованной нижней пленки (положение 1 фиг.3), а на противоположной матрице (положение 3 фиг. 3) одновременно с формовкой осуществляют термосклейку двух пленок.

Формовку упаковок на матрицах мальтийского креста (см. фиг. 3) проводят так. Из блока разматывания нижнюю пленку нагревают на нагревателе (на фиг. 3 не показаны) и подают на одну из матриц мальтийского креста, находящейся в положении 1. На этой матрице формуют ячейки с соединяющими их каналами с последующей вырезкой. Отформованную пленку на этой матрице из положения 1 передвигают автоматически против часовой стрелки в положение 2, где ее охлаждают, а затем подают в положение 3. В этом положении на отформованную и охлажденную пленку накладывают верхнюю пленку и склеивают их между собой с последующей вырезкой верхней пленки. Затем матрица с готовой упаковкой поступает в положение 4. В этом положении выдувают упаковку или снимают ее во вторичную тару.

Таким образом за один цикл после поворота мальтийского креста на 90^o одновременно проводят формовку и вырезку нижней пленки (положение 1), охлаждение отформованной пленки (положение 2), термосклейку нижней отформованной пленки с верхней и последующей ее вырезкой (положение 3) и выдувку или снятие готовой упаковки во вторичную тару (положение 4).

Формула изобретения

Устройство для изготовления емкостей из пленочного материала и их заполнения жидким продуктом, содержащее механизм подачи пленок, нагреватель, матрицу формования ячеек на одной из пленок, механизм термосклеивания пленок, питатель и режущее приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения самодозирования жидкого продукта, механизм термосклеивания пленок, режущее приспособление и питатель последовательно установлены по ходу технологического процесса за матрицей, при этом в последней выполнены углубления для образования на пленке ячеек и каналов, соединяющих ячейки между собой, а за питателем установлен механизм передавливания этих каналов и их герметизации после отделения упаковки от пленок с помощью режущего приспособления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3