Чувствительное к ориентации укупорочное средство, устройство для ориентации указанного средства для прикрепления к таре, опора для размещения указанного средства на таре, система для ориентации указанного средства для его закрепления на таре

 

Изобретение предназначено для правильной ориентации укупорочного средства, которое передается из бункера для наложения на тару в составе формующей, наполнительной и укупорочной машины. Настоящая группа изобретений позволяет сохранять ориентацию на опоре, когда опора перемещает укупорочное средство от ориентирующего устройства к таре посредством создания вакуума на укупорочном средстве. В настоящем изобретении раскрыто укупорочное средство, предназначенное для использования в общей системе ориентации укупорочного средства. Ориентирующее устройство имеет, по меньшей мере, два канала, которые удерживают укупорочное средство, когда осуществляется ориентация укупорочного средства в заданное положение. Само укупорочное средство имеет ориентирующий выступ для этой цели. Изобретения обеспечивают надежное ориентирование укупорочного средства и, следовательно, качественную укупорку тары. 4 с. и 16 з.п. ф-лы, 18 ил.

Настоящее изобретение относится к чувствительному к ориентации укупорочному средству, устройству для ориентации указанного средства для прикрепления к таре, опоре для размещения указанного средства на таре, системе для ориентации указанного средства для его закрепления на таре.

Тара, имеющая укупорочное средство с горловиной для разлива содержимого из нее, находит широкое применение. Укупорочное средство одного такого вида включает в себя резьбовой патрубок, проходящий наружу из тары. Укупорочное средство используется с колпачком, который входит в резьбовое зацепление с патрубком. Часто такие укупорочные средства получают литьем под давлением непосредственно на заготовку материала укупорочного изделия. Однако такие укупорочные изделия могут быть образованы отдельно от тары и впоследствии установлены на ней. Для некоторых областей применения такие укупорочные средства обеспечивают очевидные существенные преимущества перед известными системами укупорочных средств.

Другое известное укупорочное средство включает в себя выдавленную за одно целое деталь, имеющую шарнирный колпачок. В таких цельных укупорочных средствах с достижением преимущества исключена необходимость отдельно формовать колпачок укупорочного средства. Цельная конфигурация исключает возможность потери или выбрасывания по неосторожности отдельной части колпачка.

Один недостаток при использовании таких шарнирных укупорочных средств заключается в том, что каждое укупорочное средство необходимо правильно ориентировать на соответствующей ему таре, поскольку каждая крышка укупорочного средства откидывается или поворачивается вокруг оси, обычно расположенной на укупорочном средстве. Например, крышечная часть шарнирного укупорочного средства, устанавливаемого на картонной пачке с остроконечной верхней частью, должна поворачиваться кверху за пределы пути содержимого, разливаемого или выливаемого из тары. Если крышка поворачивается иным образом или в ином направлении, чем кверху, она может мешать разливу или выливанию содержимого.

В других областях применения может быть желательной установка укупорочного средства без шарнира, такого как резьбовое укупорочное средство, при особой ориентации на таре. Например, такая особая ориентация укупорочного средства может быть необходима для соответствующего расположения изображения на укупорочном средстве или колпачке укупорочного средства относительно тары. Это может быть существенным, если изображение включает в себя рекламный девиз, товарный знак или аналогичное изображение.

В патенте США 2972184 А от 21.02.1961 раскрыты устройство для ориентации укупорочного средства для прикрепления к таре и опора для перемещения укупорочного средства. Укупорочное средство содержит фланец, имеющий патрубок, проходящий от его стороны, и первое и второе ребра, образующие прямой приемный канал постоянной ширины.

Известные ориентируемые укупорочные средства обычно имеют одну или несколько уплощенных сторон для того, чтобы способствовать правильной ориентации укупорочного средства на таре. Поскольку такие частично уплощенные стороны получили распространение в укупорочных средствах шарнирного типа, выявлен ряд их недостатков. В первую очередь, такие уплощенные стороны могут привести к повышению стоимости изготовления таких укупорочных средств. В дополнение к этому для манипулирования и установки таких укупорочных изделий необходимо иметь дополнительное основное оборудование для сортировки, расположения и установки укупорочных средств на таре. Кроме того, такие уплощенные укупорочные средства трудно использовать в случае конструкции укупорочного средства резьбового типа.

Таким образом, продолжает существовать необходимость в чувствительном к ориентации укупорочном средстве и в ориентирующем устройстве для использования совместно с таким средством. В случае такого укупорочного средства и такого устройства должна легко осуществляться ориентация укупорочного средства для правильного расположения при установке на тару. Такое укупорочное средство должно включать в себя шарнирную крышечную часть, которая открывается на расстояние от направления разлива. С достижением преимущества такое укупорочное средство может включать в себя чувствительное к направлению изображение, такое как рекламные девизы и т.п., и это изображение должно быть правильно ориентировано на укупорочном средстве.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение правильной ориентации укупорочного средства на таре посредством создания устройства, которое может быть составной деталью или дополнительной деталью механизма прикладывания укупорочного средства для формующей, наполнительной и укупорочной машины.

Этот технический результат достигается и тем, что чувствительное к ориентации укупорочное средство, выполненное с возможностью прикрепления к таре в определенной ориентации, содержит фланец, имеющий первую и вторую стороны, с плоским участком вдоль своего периметра, патрубок, проходящий от первой стороны, и ориентирующий выступ, проходящий от второй стороны фланца. Укупорочное средство выполнено в виде укупорочного средства шарнирного типа, имеющего установочный фланец. Укупорочное средство имеет сборку из колпачка и патрубка, расположенную в центре на фланце и, по существу, соосно с ним. Ориентирующий выступ вытянут от противоположной стороны фланца и находится вне оси патрубка и фланца. Фланец выполнен, по существу, круговым, исключая плоский участок. Плоский участок способствует сохранению правильной ориентации во время наложения укупорочного средства на устройство настоящего изобретения.

Указанный технический результат достигается тем, что создано устройство для ориентации чувствительного к ориентации укупорочного средства для прикрепления к таре, при этом укупорочное средство имеет фланец, имеющий патрубок, проходящий от его стороны, расположенный в центре на фланце и соосно с ним, и ориентирующий выступ, проходящий от противоположной стороны фланца и имеющий меньшую ширину, чем фланец, при этом устройство содержит первое и второе многоугольные ребра, образующие приемный канал выступа, имеющий приемный конец и раздаточный конец, и, по меньшей мере, один изгиб, образующий участок, проходящий, по существу, в поперечном направлении, частично, относительно своей продольной оси, и приемный канал фланца, образованный продольными стержнями, проходящими, по меньшей мере, по длине первого и второго ребер и вблизи их, чтобы удержать фланец внутри приемного канала фланца.

Устройство может дополнительно содержать плоский каркас, при этом первое и второе ребра выступают из плоского каркаса.

Приемный канал выступа может содержать верхний канал, имеющий первую ширину, средний канал, имеющий вторую ширину, меньшую, чем первая ширина, и нижний канал, имеющий третью ширину, меньшую, чем вторая ширина.

Первое ребро может содержать первое перпендикулярное ребро, первое отклоненное ребро, первое наклоненное ребро и первое параллельное ребро.

Второе ребро может содержать второе перпендикулярное ребро, второе отклоненное ребро и второе параллельное ребро.

Каждое из первого и второго ребер может быть выполнено в виде отдельного стержня.

Устройство может дополнительно содержать третий и четвертый продольные стержни, расположенные параллельно соответственно первому и второму продольным стержням.

Устройство может дополнительно содержать средство для удержания вакуумом, расположенное в его нижней части.

Укупорочное средство может быть выполнено в виде укупорочного средства с откидным колпачком.

Указанный технический результат достигается и тем, что опора для размещения на таре чувствительного к ориентации укупорочного средства, имеющего, по существу, плоскую сторону с выступом, проходящим от нее, и патрубок, расположенный на стороне, противоположной выступу, содержит корпус опоры, приемную бобышку, расположенную на торце корпуса опоры и приспособленную для размещения на ней укупорочного средства, и средство для удержания вакуумом, расположенное внутри опоры, имеющее проходной канал, проходящий от источника вакуума, на одном конце, до отверстия, расположенного в центре на приемной бобышке, на другом конце, в результате чего создающийся вакуум удерживает укупорочное средство, расположенное на бобышке, во время транспортировки от устройства для ориентации к таре.

Опора может дополнительно содержать кольцевую канавку, образующую бобышку.

Опора может дополнительно содержать канал для приема выступа укупорочного устройства.

Опора может быть помещена внутрь картонной коробки с открытой неуплотненной верхней частью вместе с укупорочным средством, расположенным на бобышке для введения через предварительно вырезанное отверстие в картонной коробке.

Указанный технический результат достигается и тем, что система для ориентации чувствительного к ориентации укупорочного средства для его закрепления на таре содержит чувствительное к ориентации укупорочное средство, имеющее фланец с первой и второй сторонами, с плоским участком вдоль своего периметра, патрубок, проходящий от первой стороны, и ориентирующий выступ, проходящий от второй стороны фланца, устройство для ориентации чувствительного к ориентации укупорочного средства до его закрепления на таре и опору для размещения чувствительного к ориентации укупорочного средства при его закреплении на таре.

Устройство для ориентации может содержать первое и второе ребра, образующие приемный канал выступа, имеющий приемный конец и раздаточный конец, и, по меньшей мере, один изгиб, образующий участок, проходящий, по существу, в поперечном направлении, частично, относительно своей продольной оси, и приемный канал фланца, образованный продольными стержнями, проходящими, по меньшей мере, по длине первого и второго ребер и вблизи их для удержания фланца внутри приемного канала фланца.

Устройство для ориентации может дополнительно содержать плоский каркас, при этом первое и второе ребра выступают из плоского каркаса.

Приемный канал выступа может содержать верхний канал, имеющий первую ширину, средний канал, имеющий вторую ширину, меньшую, чем первая ширина, и нижний канал, имеющий третью ширину, меньшую, чем вторая ширина.

Первое ребро может содержать первое перпендикулярное ребро, первое отклоненное ребро, первое наклоненное ребро и первое параллельное ребро.

Опора может содержать корпус опоры, приемную бобышку, расположенную на торце корпуса опоры и приспособленную для размещения укупорочного средства, и средство для удержания вакуумом, расположенное внутри опоры и имеющее проходной канал, проходящий от источника вакуума, на одном конце, до отверстия, расположенного в центре на приемной бобышке, на другом конце, в результате чего создающийся вакуум удерживает укупорочное средство, расположенное на бобышке, во время транспортировки от устройства для ориентации к таре.

Далее приводится более подробное описание изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 изображает вид сверху укупорочного средства согласно настоящему изобретению; фиг.2 - вид сбоку укупорочного средства из фиг.1; фиг. 3 - вид спереди ориентирующего устройства для укупорочного средства и средства для удержания вакуумом согласно настоящему изобретению для одного момента времени; фиг. 4 - вид спереди ориентирующего устройства для укупорочного средства и средства для удержания вакуумом для второго момента времени; фиг. 5 - вид спереди ориентирующего устройства для укупорочного средства согласно настоящему изобретению в третий момент времени; фиг. 6 - вид спереди ориентирующего устройства для укупорочного средства согласно настоящему изобретению в четвертый момент времени; фиг.6А - вид в разрезе по линии II-II на фиг.6; фиг. 7 - вид спереди ориентирующего устройства для укупорочного средства согласно настоящему изобретению с укупорочными средствами, ориентируемыми в устройстве; фиг.7А - вид в разрезе фиг.7;
фиг. 8 - вид спереди альтернативного варианта осуществления ориентирующего устройства настоящего изобретения;
фиг.9 - вид сверху фиг.5;
фиг. 10А-Е изображают схематичные виды чувствительного к ориентации укупорочного средства по мере его продвижения через ориентирующее устройство, показанное на фиг.8;
фиг. 11 изображает вид спереди дополнительного альтернативного варианта осуществления ориентирующего устройства согласно настоящему изобретению;
фиг. 12А-D изображают схематичные виды чувствительного к ориентации укупорочного средства по мере его продвижения через ориентирующее устройство, показанное на фиг.11;
фиг. 13 изображает схематично чувствительное к ориентации укупорочное средство и устройство, показанные на фиг. 8, 9, показывает укупорочное средство, вошедшее в устройство почти в переднем положении и лежащее на опоре устройства;
фиг. 14 - вид в разрезе опоры и средства для удержания вакуумом согласно настоящему изобретению;
фиг. 15 - перспективный вид передней поверхности средства для удержания вакуумом согласно настоящему изобретению;
фиг. 16 - горизонтальная проекция передней поверхности средства для удержания вакуумом согласно настоящему изобретению;
фиг. 17 - разрез вида передней поверхности средства для удержания вакуумом согласно настоящему изобретению;
фиг. 18 - перспективный вид картонной коробки с укупорочным средством на ней.

На фиг. 1 и 2 показано укупорочное средство 20 настоящего изобретения, которое накладывают на картонную коробку для обеспечения доступа к содержимому картонной коробки. Укупорочное средство имеет колпачок 22, патрубок 24, шарнир 25, фланец 26, плоский участок 27 фланца и ориентирующий выступ 28. Как описано ниже, плоский участок 27 фланца способствует нахождению укупорочного средства 20 в правильном положении, необходимом для зацепления с прижимной планкой опоры. Как показано на фиг. 3-7, ориентирующий выступ 28 направляет укупорочное средство 20 через ориентирующее средство 30.

На фиг. 3-7 показано укупорочное средство 20 в различные моменты времени по мере того, как укупорочное средство 20 направляется в ориентирующем устройстве 30. В основном варианте осуществления ориентирующее устройство 30 образовано рядом параллельных стержней 32А-В и 34А-В, первым многоугольным ребром 36, вторым многоугольным ребром 38 и приемным каналом 40 выступа. Параллельные стержни 32А и 34А находятся в одной плоскости, параллельные стержни 32В и 34В находятся в другой плоскости, при этом ребра 36 и 38 расположены в еще одной плоскости, а канал 40 задает четвертую плоскость. Приемный канал 40 выступа может быть дополнительно разделен на верхний канал 42 или приемный конец, имеющий первую ширину, средний канал 44, имеющий вторую ширину, и нижний канал 46 или раздаточный конец, имеющий третью ширину. Ребра 36 и 38 могут быть независимыми стержнями, или они могут быть выступающими кромками на первой пластине 48 и второй пластине 50. Как вариант, может иметься та или иная из пластин 48 и 50, в то время как другая пластина 48 или 50 отсутствует. Первое многоугольное ребро 36 может быть дополнительно разделено на первое перпендикулярное ребро 52, соединенное с первым отклоненным ребром 54, которое соединено с первым наклоненным ребром 56, соединенным с первым параллельным ребром 58. Второе многоугольное ребро 38 может быть дополнительно разделено на второе перпендикулярное ребро 60, соединенное со вторым отклоненным ребром 62, которое соединено со вторым параллельным ребром 64.

На фиг.3-7 показано в плане ориентирующее устройство 30 совместно с укупорочным средством 20 или с укупорочными средствами, ориентируемыми в нем. Верх укупорочного средства 20 обращен наружу, однако основная функция укупорочного средства 20 связана с его низом, на котором присутствует ориентирующий выступ 28. Поэтому укупорочное средство показано в виде контура, чтобы выделить действие ориентирующего выступа 28. Укупорочные средства 20 подаются из бункера 66 (на чертеже не показан), который соединен с ориентирующим устройством 30 посредством лотка 68 (на чертеже не показан). Независимо от ориентации или углового положения укупорочных средств 20, когда каждое укупорочное средство 20 выходит из лотка 68, ориентирующее устройство 30 правильно сориентирует укупорочное средство при выходе укупорочного средства 20 из ориентирующего устройства 30.

Когда укупорочное средство входит в ориентирующее устройство 30, периметр фланца 26 зацепляет параллельные стержни 32А и 34В. Фланец входит в канал 70 фланца, образованный параллельными стержнями 32А-В и 34А-В, при этом стержни 32А и 34А образуют одну сторону канала 70, а стержни 32В и 34В - другую сторону канала 70, который лучше всего виден на фиг.6А. Поэтому фланец 26 по внешней кромке в значительной степени захватывается между стержнями 32А-В и 34А-В, которые направляют укупорочное средство 20 вниз, предотвращая тем самым перемещение укупорочного средства 20 наружу, в поперечном направлении.

Как только укупорочное средство 20 попадает в ориентирующее устройство 30, ориентирующий выступ 28 входит в контакт с ребром 36 или 38, как это показано на фиг.4. Ориентирующий выступ 28 передвигается внутри общего канала 40, и в зависимости от ориентации укупорочного средства 20, когда оно оставляет лоток 68, выступ 28 может сначала войти в контакт с первым многоугольным ребром 36 или со вторым многоугольным ребром 38. Выступ 28 может "перескакивать" между ребром 36 и 38, когда укупорочное средство 20 падает через ориентирующее устройство 30.

Как показано на фиг.5, выступ 28 со временем входит в средний канал 44. В этот момент времени укупорочное средство 20 подготовлено к установке в правильное положение для вхождения в контакт с передней поверхностью 72 опоры 74 (на чертеже не показана). Передней поверхностью 72 может быть механизм зацепления средства 76 для удержания вакуумом или прижимная планка традиционной опоры 74. Это описано ниже в отношении средства 76 для удержания вакуумом. Правильное положение или ориентацию имеет плоский участок 27 фланца 26, первоначально выходящий из ориентирующего устройства 30 и перпендикулярный к параллельным стержням 32А-В и 34А-В. Однако в случае укупорочных средств 20, которые не имеют плоского участка 27, правильную ориентацию имеет колпачок 22, способный открываться вверх по направлению к ориентирующему устройству 30 при наличии шарнира 25 наверху укупорочного средства 20.

На фиг. 6А показан вид в разрезе укупорочного средства 20 внутри ориентирующего устройства 30. Выступ 28 находится внутри нижнего канала 46, который является наиболее узким каналом из трех подканалов 42, 44 и 46 общего канала 40. Фланец 26 находится внутри канала 70 фланца. Как вариант, параллельные стержни 32В и 34В могут быть выполнены за одно целое с пластинами 48 и 50 или даже могут отсутствовать, при этом только пластины 48 и 50 образуют вторую сторону канала 70 фланца. В таком варианте осуществления, который показан на фиг.7, ориентирующее устройство 30 образовано, по существу, плоским каркасом 80, который имеет ребра 36А и 36В, выдающиеся из него, а также параллельными стержнями 32А и 34А. Общий канал 40А образован ребрами 36А и 38А. Как показано на фиг.7А, плоский каркас 80 имеет ребра 58А и 64А, выдающиеся из него и задающие нижний канал 46А. Параллельные стержни 32А и 34А на всем протяжении совместно с плоским каркасом 80 задают канал 70 фланца. Выступ 28 все еще находится в нижнем канале 46А. Кроме того, на фиг. 7 показано, каким образом ряд укупорочных средств 20, непрерывно подаваемых с лотка 68, передвигается через ориентирующее устройство 30 и правильно ориентируется независимо от ориентации укупорочных средств 20, имеющейся при вхождении каждого укупорочного средства в ориентирующее устройство 30.

Еще один вариант осуществления устройства 160 для ориентации укупорочных средств 20 показан на фиг. 8-10. Устройство 160 является устройством с гравитационной подачей, в котором действие силы тяжести на укупорочные средства 20 используется в качестве силы тяги для перемещения укупорочных средств 20 через устройство 160 и ориентации укупорочных средств 20, когда они проходят через него и выходят из него. Ориентирующее устройство 160 включает в себя корпус 162, имеющий входную область 164 и выходную область 166. Корпус 162 имеет продольную ось 168, проходящую между входной 164 и выходной 166 областями. Первый, второй и третий приемные каналы 170, 172 и 174 соответственно, образованные в корпусе 162, проходят между входной и выходной областями 164, 166. Каналам 170, 172 и 174 придана форма, обеспечивающая возможность размещения со скольжением патрубка 118, фланца 116 и ориентирующего выступа 132 соответственно.

Первый и второй каналы 170, 172, т.е. каналы патрубка и фланца, проходящие через корпус 162, образуют относительно прямоточные траектории между входной и выходной областями 164, 166. Как лучше видно на фиг.9, каждый из первого и второго каналов 170, 172 имеет, по существу, постоянную площадь и, по существу, постоянную ширину. Ширина каждого из первого и второго каналов W_c1 и W_c2 несколько больше, чем ширина соответствующей ему части укупорочного средства (т.е. ширина W_c1 первого канала несколько больше, чем ширина W_s патрубка, а ширина W_c2 второго канала несколько больше, чем ширина W_f фланца), чтобы обеспечить возможность легкого скольжения или передвижения укупорочного средства 20 через устройство 160.

Как лучше видно на фиг.8, третий канал 174, т.е. канал ориентирующего выступа, имеет контур, который включает в себя сужение 176 внутрь от входной области 164, и изгибы, предпочтительно два изгиба, соответственно 178 и 180, между входной и выходной областями 164, 166. В варианте осуществления, в котором канал 174 включает в себя два изгиба 178, 180, имеющие соответственно углы примерно 90 и 80^o. Канал 174 может иметь один или несколько изгибов, например третий изгиб 182 для выпуска укупорочного средства 20 по траектории, параллельной продольной оси 168.

На фиг. 10А-Е схематично показано продвижение укупорочного средства 20 через ориентирующее устройство 160. Из фигур и предшествующего описания хорошо видно, что укупорочное средство 20 будет выходить или выпускаться из ориентирующего устройства 160 с выходом из устройства 160 сначала передней кромки 138 (находящейся в переднем положении), а затем с выходом из устройства 160 задней кромки 140 (находящейся в заднем положении). Следует отметить, что устройство 160 ориентировано относительно продольной оси 168, расположенной по вертикали или почти по вертикали. В настоящем варианте осуществления продольная ось 168 находится между вертикальным направлением и направлением, отклоняющимся от вертикали примерно на 30^o.

На фиг.10А показано укупорочное средство 20, когда оно продвигается через устройство 160. Патрубок 118 находится внутри канала 170 патрубка, фланец 116 находится внутри канала 172 фланца, а ориентирующий выступ 132 находится внутри канала 174 выступа. Укупорочное средство 20 показано с задней кромкой 140 или задней частью, находящейся впереди. Когда укупорочное средство 20 перемещается вниз в устройстве 160, выступ 132 может соприкасаться с одной из сторон 183 канала 174. Сопротивление, образованное при контакте между выступом 132 и стороной 183 канала, приводит к повороту укупорочного средства 20, так что выступ 132 сдвигается в заднее положение. То есть передняя кромка 138 начнет поворачиваться в переднее положение по мере перемещения укупорочного средства 20 по направлению к выходной области 166.

Что касается фиг. 10В, то по мере дальнейшего продвижения укупорочного средства 20 в устройстве 160 выступ 132 направляется против стенки 184, которая образована первым изгибом 178 в канале 174. Сила тяжести, действующая на укупорочное средство 20, а более конкретно - сила тяжести, действующая на центр тяжести укупорочного средства 20 (который для настоящего рассмотрения предполагается находящимся примерно в центре укупорочного средства 20), дополнительно поворачивает укупорочное средство 20 во время его поворота вокруг выступа 132, который соприкасается со стенкой 184.

Как показано на фиг.10С, укупорочное средство 20 продолжает поворачиваться, и этот поворот перемещает выступ 132 на удаление от стенки 184 вокруг второго изгиба 180 и в вертикальную или почти вертикальную часть 186 канала 174 выступа. Продолжающийся поворот укупорочного средства 20 обусловлен силами тяжести, действующими на укупорочное средство 20, когда выступ 132 контактирует или тормозится, преодолевая сопротивление сторон 183 канала 174.

Как показано на фиг. 10D-E, около этого положения укупорочное средство 20 поворачивается таким образом, что оно ориентируется с перемещением передней кромки 138 в переднее положение и задней кромки 140 в заднее положение. Важно обратить внимание на то, что ширины W_c1 и W_c2 каналов 170, 172 соответственно имеют такие значения, что, как только укупорочное средство 20 проходит второй изгиб 180, оно не может продолжать поворачиваться так, чтобы выйти за пределы правильной ориентации передней кромки и допустить выдвижение задней кромки вперед. После этого укупорочное средство 20, правильно ориентированное, выходит или выпускается из устройства 160, при этом передняя кромка 138 в первую очередь выходит из устройства 160, т.е. передняя кромка 138 находится в переднем положении.

Из фигур ясно, что, когда укупорочное средство 20 входит в устройство 160 с передней кромкой 138, находящейся в переднем положении, вышеприведенное рассмотрение применимо, однако диапазон поворота укупорочного средства 20 будет меньше, чем в случае, когда укупорочное средство 20 входит в устройство 160 задней кромкой 140.

Альтернативный вариант осуществления ориентирующего устройства 100 показан на фиг. 11-12. Ориентирующее устройство 100 включает в себя основной корпус 102, имеющий входную область 104 и выходную область 106. Корпус имеет продольную ось 108, которая проходит между входной и выходной областями 104, 106. В корпусе 102 образованы первый, второй и третий приемные каналы 110, 112, 114 соответственно, проходящие между входной и выходной областями 104, 106. Каналы 110, 112 и 114 выполнены с обеспечением возможности размещения со скольжением соответственно патрубка 118, фланца 116 и ориентирующего выступа 132. Третий канал 114, т.е. канал выступа, может иметь форму с сужающимся входным отверстием, как обозначено позицией 116, чтобы облегчить введение укупорочного средства 20 в устройство 100.

Ориентирующее устройство 100 имеет в своем составе вращающийся цилиндр 118, расположенный в корпусе 102 на пути перемещения укупорочного средства 20 между входной и выходной областями 104, 106. Цилиндр 118 поворачивается вокруг оси А и имеет, по меньшей мере, один, а предпочтительно - два противоположно ориентированных полукруговых опорных участка 120, 122, которые расположены симметрично относительно оси А. Опорные участки 120, 122 имеют форму, обеспечивающую размещение укупорочных средств 20 с охватом горловины 118 и перемещение укупорочного средства с поворотом на 180^o от входной области 104 к выходной области 106. Цилиндр 118 расположен на пути пересечения первого и второго каналов 110, 112, т.е. каналов патрубка и фланца, и находится, как показано на фиг.11, над третьим каналом 114, т.е. над каналом выступа.

Как будет описано, каждый из первого и второго каналов 110, 112 образуют, по существу, прямоточную траекторию, исключая вращательное перемещение, создаваемое цилиндром 118 вокруг него. Третий канал 114 имеет пару ответвлений 124, 126. Первое ответвление 124 имеет прямоточную траекторию. Второе ответвление 126 следует по расходящейся и сходящейся траектории и отклоняется наружу по дуге от первой траектории вокруг периферии цилиндра, как обозначено позицией 128. Отклоняющаяся часть 128 траектории продолжается на расстояние, примерно равное повороту цилиндра 118 на угол 90^o. Отклоняющаяся траектория 128 переходит, как обозначено позицией 130, с изменением направления в направленную внутрь, проходящую по дуге траекторию 133, которая сходится к прямоточной. Сходящаяся часть 133 траектории соединяется с прямоточной траекторией 124, как это обозначено позицией 134, на расстоянии, примерно равном повороту цилиндра 118 на угол 90^o.

По существу, третий канал 114 проходит по двум траекториям, по прямоточной траектории 124 и по дугообразной траектории 126. Дугообразная траектория 126 имеет отклоняющуюся по дуге наружу часть 128, которая переходит, как обозначено позицией 130, в приближающуюся по дуге внутрь часть 132, которая соединена, как обозначено позицией 134, с прямоточной траекторией 124.

Как и в варианте осуществления устройства 160, действующее ориентирующее устройство 100, показанное на фиг. 12A-D, имеет форму, обеспечивающую возможность размещения со скольжением укупорочного средства 20 с выступом 132, проходящим в третьем канале 114, и переориентации укупорочного средства 20 таким образом, что укупорочное средство 20 выходит или выпускается из устройства 100 при нахождении передней кромки 38, выходящей из устройства 100, в переднем положении.

Работа устройства 100 будет описана сначала для случая укупорочного средства 20, входящего в устройство 100 с выступом 132 (т.е. с задней кромкой 140) в заднем положении. Как показано на фиг.12А, укупорочное средство подано во входную область 104 устройства 100. Сужающееся входное отверстие 116 канала 114 направляет укупорочное средство 20 таким образом, что передняя кромка 138 укупорочного изделия 20 сначала входит в цилиндр 118, а патрубок 18 находится на опоре 120. Как лучше видно на фиг.12А, выступ 132 находится в месте расхождения третьего канала 114. Когда цилиндр 118 поворачивается по часовой стрелке, укупорочное средство 20 остается неподвижным относительно опоры 120, но поворачивается по часовой стрелке вместе с поворачивающейся опорой 120. Как показано на фиг.12В, по мере поворота укупорочного средства 20 выступ 132 перемещается по расходящейся траектории 128.

Как показано на фиг.12В, в этом положении выступ 132 находится против стенки канала возле перехода 130. По мере дальнейшего поворота цилиндра 118 по часовой стрелке выступ 132 продвигается по сходящейся траектории 133, а укупорочное средство 20 поворачивается против часовой стрелки, как это показано на фиг.12С, относительно опоры 120 и по мере ее поворота. Когда опора 120 совмещается с выходной областью 106, выступ 132 оказывается ориентированным назад, при этом передняя кромка 138 укупорочного изделия 20 направлена к выходной области 106. Когда укупорочное средство 20 выходит из устройства 100, передняя кромка 138 выпускается из него в первую очередь.

На фиг.13 показано устройство 100 из фиг.11 для случая укупорочного средства 20, поданного в устройство 100 с задней кромкой 140, находящейся в переднем положении. Укупорочное средство 20 подано в устройство 100 и продвинуто вниз, чтобы патрубок 118 расположился на опоре 120. В этом положении выступ 132 лежит на оси А. Когда опора 120 поворачивается, выступ 132 удерживается на месте в прямоточной части 124 третьего канала 114 и выполняет функцию шарнира для укупорочного средства 20. По мере поворота опоры 120 укупорочное средство 20 поворачивается вместе с опорой примерно на 180^o вокруг выступа 132. После этого укупорочное средство 20 выпускается из опоры 120 и устройства 100, при этом передняя кромка 138 выпускается в первую очередь, т.е. передняя кромка 138 находится в переднем положении.

На фиг. 14 показано средство 76 для удержания вакуумом, которое представлено на разрезе опоры 74 механизма для прикладывания укупорочного средства. Такой механизм для прикладывания укупорочного средства раскрыт в патенте США 5601669.

Средство 76 для удержания вакуумом объединено с опорой 74. Средство 76 для удержания вакуумом состоит из детали 77 для сцепления, центрального проходного канала 82 для создания вакуума, вспомогательного проходного канала 84 и подвода 86 вакуумной трубы. Проходные каналы 82 и 84 сливаются внутри корпуса 90 опоры 74. Один конец трубы 92, непоказанной, помещен внутри подвода 86, тогда как другой конец трубы 92 соединен с регулируемым источником 94 давления, непоказанным. Регулируемый источник 94 давления может создавать вакуум путем откачки воздуха из различных проходных каналов или, когда это необходимо, работает обратным путем, чтобы повысить давление в проходных каналах. Когда для закрепления укупорочного средства 20 создается вакуум, воздух откачивается через трубу 92, через проходной канал 82, из детали 77 для сцепления через проходной канал 96 для сцепления и через отверстие 200. После прикрепления укупорочного средства/приспособления 20 к детали 77 для сцепления опора может функционировать так, как это описано в любом из приведенных выше патентов или в заявке, которые включены в настоящее описание посредством ссылки. Как только опора оказывается переброшенной к таре, направление действия регулируемого источника 94 давления изменяется на обратное, чтобы тем самым повысить давление в проходных каналах, в результате чего укупорочное средство "отдувается" от детали 77 для сцепления, по существу, одновременно с прикреплением укупорочного средства 20 к таре посредством сварки ультразвуком или другого способа, например с помощью термосклеивания. Продолжительность обратного действия регулируемого источника 94 давления регулируется программируемым логическим регулятором, который также управляет перемещением опоры и устройства для прикрепления.

На фиг. 15-17 показана деталь 77 для сцепления средства для удержания вакуумом. Верхняя поверхность 201 детали 77 для сцепления может иметь кольцевую канавку 204, окружающую бобышку 206, в которой имеется отверстие 200 для создания через него вакуума. Кроме того, бобышка 206 может иметь ряд каналов 208 для обеспечения опоры внутри выступу 28 во время захвата укупорочного средства 20 на детали 77 для сцепления. Ниже описана работа устройства для удержания вакуумом совместно с работой всей системы 300.

Ряд укупорочных средств 20 подается из бункера 66 через лоток 68 к ориентирующему устройству 30. В ориентирующем устройстве 30 укупорочные средства 20 ориентируются правильным образом для помещения на картонной пачке независимо от того, какую ориентацию имели укупорочные средства 20 при поступлении в ориентирующее устройство 30. Сила тяжести способствует ориентации укупорочного средства 20, когда оно продвигается по каналам 40-46 и 70 ориентирующего устройства 30. В нижней части ориентирующего средства 30 укупорочное средство находится в таком положении, что колпачок может открываться кверху, если укупорочное средство является укупорочным средством с откидным колпачком. Как вариант, укупорочное средство с неоткидным колпачком будет иметь нужную ориентацию, соответствующую механизму открывания.

После этого находящееся в правильном положении укупорочное средство 20 может быть залеплено опорой 74 для расположения в заданном месте относительно картонной пачки или тары. Опора 74 может расположить укупорочное средство 20 внутри картонной пачки с открытой замыкающей частью или прикрепить укупорочное средство 20 с внешней стороны запечатанной картонной пачки. Опора 74 может зацепить укупорочное средство 20 прижимной планкой 72 или, если опора 74 объединена с удерживающим вакуумом средством 76 настоящего изобретения, она может зацепить укупорочное средство 20 деталью 77 для сцепления, которая имеет отверстие по потоку с регулируемым источником 94 давления для создания вакуума на укупорочном средстве 20 с целью удержания на детали 77 для сцепления во время перемещения опоры 74. Опора 74 перемещается от станции прикрепления укупорочного средства/приспособления к картонной пачке для закрепления на ней укупорочного средства 20.

Если используется средство 76 для удержания вакуумом согласно настоящему изобретению, то вакуум создается во время сцепления укупорочного средства 20 с опорой 74 и поддерживается до тех пор, пока укупорочное средство 20 не оказывается постоянно присоединенным к картонной пачке. На фиг. 18 показана запечатанная картонная пачка 202 с закрепленным на ней укупорочным средством. Настоящее изобретение может быть встроено в формовочную, наполнительную и укупорочную машину или расположено до или после машины с целью прикрепления укупорочного средства соответственно к пустой или к запечатанной картонной пачке.

Формула изобретения

1. Чувствительное к ориентации укупорочное средство, выполненное с возможностью прикрепления к таре в определенной ориентации, содержащее фланец, имеющий первую и вторую стороны, с плоским участком вдоль своего периметра, патрубок, проходящий от первой стороны, и ориентирующий выступ, проходящий от второй стороны фланца.

2. Устройство для ориентации чувствительного к ориентации укупорочного средства для прикрепления к таре, при этом укупорочное средство имеет фланец, имеющий патрубок, проходящий от его стороны, расположенный в центре на фланце и соосно с ним, и ориентирующий выступ, проходящий от противоположной стороны фланца и имеющий меньшую ширину, чем фланец, при этом устройство содержит первое и второе многоугольные ребра, образующие приемный канал выступа, имеющий приемный конец и раздаточный конец, и, по меньшей мере, один изгиб, образующий участок, проходящий, по существу, в поперечном направлении, частично, относительно своей продольной оси, и приемный канал фланца, образованный продольными стержнями, проходящими, по меньшей мере, по длине первого и второго ребер и вблизи их, чтобы удержать фланец внутри приемного канала фланца.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит плоский каркас, при этом первое и второе ребра выступают из плоского каркаса.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что приемный канал выступа содержит верхний канал, имеющий первую ширину средний канал, имеющий вторую ширину, меньшую, чем первая ширина, и нижний канал, имеющий третью ширину, меньшую, чем вторая ширина.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что первое ребро содержит первое перпендикулярное ребро, первое отклоненное ребро, первое наклоненное ребро и первое параллельное ребро.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что второе ребро содержит второе перпендикулярное ребро, второе отклоненное ребро и второе параллельное ребро.

7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждое из первого и второго ребер выполнено в виде отдельного стержня.

8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит третий и четвертый продольные стержни, расположенные параллельно соответственно первому и второму продольным стержням.

9. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для удержания вакуумом, расположенное в его нижней части.

10. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что укупорочное средство выполнено в виде укупорочного средства с откидным колпачком.

11. Опора для размещения на таре чувствительного к ориентации укупорочного средства, имеющего, по существу, плоскую сторону с выступом, проходящим от нее, и патрубок, расположенный на стороне, противоположной выступу, содержащая корпус опоры, приемную бобышку, расположенную на торце корпуса опоры и приспособленную для размещения на ней укупорочного средства, и средство для удержания вакуумом, расположенное внутри опоры, имеющее проходной канал, проходящий от источника вакуума, на одном конце, до отверстия, расположенного в центре на приемной бобышке, на другом конце, в результате чего создающийся вакуум удерживает укупорочное средство, расположенное на бобышке, во время транспортировки от устройства для ориентации к таре.

12. Опора по п. 11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кольцевую канавку, образующую бобышку.

13. Опора по п. 11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит канал для приема выступа укупорочного устройства.

14. Опора по п. 11, отличающаяся тем, что помещена внутрь картонной коробки с открытой неуплотненной верхней частью вместе с укупорочным средством, расположенным на бобышке для введения через предварительно вырезанное отверстие в картонной коробке.

15. Система для ориентации чувствительного к ориентации укупорочного средства для его закрепления на таре, содержащая чувствительное к ориентации укупорочное средство, имеющее фланец с первой и второй сторонами и с плоским участком вдоль своего периметра, патрубок, проходящий от первой стороны, и ориентирующий выступ, проходящий от второй стороны фланца, устройство для ориентации чувствительного к ориентации укупорочного средства до его закрепления на таре и опору для размещения чувствительного к ориентации укупорочного средства при его закреплении на таре.

16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что устройство для ориентации содержит первое и второе ребра, образующие приемный канал выступа, имеющий приемный конец и раздаточный конец, и, по меньшей мере, один изгиб, образующий участок, проходящий, по существу, в поперечном направлении, частично, относительно своей продольной оси, и приемный канал фланца, образованный продольными стержнями, проходящими, по меньшей мере, по длине первого и второго ребер и вблизи их для удержания фланца внутри приемного канала фланца.

17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что устройство для ориентации дополнительно содержит плоский каркас, при этом первое и второе ребра выступают из плоского каркаса.

18. Система по п. 16, отличающаяся тем, что приемный канал выступа содержит верхний канал, имеющий первую ширину, средний канал, имеющий вторую ширину, меньшую, чем первая ширина, и нижний канал, имеющий ширину, меньшую, чем вторая ширина.

19. Система по п. 16, отличающаяся тем, что первое ребро содержит первое перпендикулярное ребро, первое отклоненное ребро, первое наклоненное ребро и первое параллельное ребро.

20. Система по п. 15, отличающаяся тем, что опора содержит корпус опоры, приемную бобышку, расположенную на торце корпуса опоры и приспособленную для размещения укупорочного средства, и средство для удержания вакуумом, расположенное внутри опоры и имеющее проходной канал, проходящий от источника вакуума, на одном конце, до отверстия, расположенного в центре на приемной бобышке, на другом конце, в результате чего создающийся вакуум удерживает укупорочное средство, расположенное на бобышке, во время транспортировки от устройства для ориентации к таре.

Приоритет по пунктам:
05.03.1997 по пп. 1-5 и 9-10;
23.12.1997 по пп. 6-8 и 11-20.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24