Способ и устройство для открывания и заполнения предварительно изготовленных упаковочных пакетов
Способ открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов ("Pouches") для последующего наполнения, каждый из которых имеет огибающий сварной шов и зону открывания, включает следующие этапы: а) помещение упаковочного пакета в камеру низкого давления, имеющую первое отверстие, противоположное зоне открывания упаковочного пакета и сообщенное с окружающим пространством, и второе, обращенное от зоны открывания отверстие; б) отсос воздуха из камеры низкого давления через второе отверстие с объемным потоком, которого достаточно для создания в камере низкого давления разрежения относительно окружающего пространства, посредством которого открывают упаковочный пакет; в) извлечение открытого упаковочного пакета из камеры низкого давления. При этом упаковочный пакет на этапах а) - в) удерживают на держателе. Устройство для осуществления этого способа содержит камеру низкого давления, устройство для создания разрежения внутри камеры и держатель для удерживания пакета, установленный с возможностью размещения его в камере. Описанные способ и устройство позволяют надежно открывать пакеты больших размеров, в том числе рукавные, причем открывать значительно шире, чем с помощью известных устройств. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способу и устройству для открывания предварительно изготовленных (в виде рукава) упаковочных пакетов ("Pouches"), а также к способу и устройству для заполнения предварительно изготовленных (в виде рукава) упаковочных пакетов.
По многочисленным причинам, касающимся, например, соображений экономии материалов и аспектов охраны окружающей среды, а также сокращения издержек, сегодня наблюдается все большее стремление замены использовавшихся до сих пор в большом объеме банок (из белой жести) упаковочными пакетами, которые могут быть изготовлены с существенно меньшим расходом материалов.
Причина того, что подобные упаковочные пакеты пробивались на рынок до сих пор очень нерешительно и, в основном, только в тех случаях, когда упаковываемые количества продуктов очень малы, состоит главным образом в том, что обращение с предварительно изготовленными упаковочными пакетами при сохранении определенной формы (стабильность формы) сопряжено с трудностями, что, в частности, относится к этапу открывания, предшествующему заполнению и запечатыванию.
В установке согласно уровню техники открывание предварительно изготовленных, хранящихся в плоском виде упаковочных пакетов, которые в большинстве случаев имеют прямоугольную форму и огибающий сварной шов и зону открывания, происходит за счет того, что один упаковочный пакет или "Pouch" берут с помощью захватов за обе его соседние с зоной открывания боковые кромки, которые затем перемещают навстречу друг другу на определенную величину, в результате чего упаковочный пакет открывается. Этот способ имеет следующие недостатки. С одной стороны, открывание пакета за счет совместного движения боковых кромок возможно только при относительно малых размерах, поскольку иначе пакет лишь прогибается, не открываясь, а, с другой стороны, пакет из-за эластичности сварных швов открывается лишь в относительно небольшой степени, что приводит к соответственно небольшому значению максимального наполняемого количества содержимого.
Из ЕР 0844179 известны способ и устройство для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов, причем открывание пакетов происходит с помощью камер низкого давления, образованных двумя разъемными получашами и в закрытом состоянии имеющих на верхнем торце отверстие, к краям которого прилегает открытый пакет. Для удержания пакетов служат неподвижные линейки, которые закрывают также отверстие торца. В этом известном устройстве открывают и заполняют только способные стоять пакеты с боковыми складками, а не (рукавные) упаковочные пакеты. Последние требуют специального держателя.
Задача настоящего изобретения состоит поэтому в том, чтобы создать способ и устройство для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов, с помощью которых можно было бы устранить названные недостатки и надежно открывать неограниченно большие упаковочные пакеты и, в частности, открывать существенно шире, чем это возможно в соответствии с уровнем техники.
Эта задача решается в отношении способа посредством способа открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов ("Pouches"), причем каждый упаковочный пакет имеет огибающий сварной шов и зону открывания, включающего в себя следующие этапы: а) помещение упаковочного пакета в камеру низкого давления, имеющую первое отверстие, противоположное зоне открывания упаковочного пакета и сообщенное с окружающим пространством, и второе, обращенное от зоны открывания отверстие; б) отсос воздуха из камеры низкого давления через второе отверстие с объемным потоком, которого достаточно для создания в камере низкого давления разрежения относительно окружающего пространства, посредством которого открывают упаковочный пакет; в) выдвигание держателя с удерживаемым на нем упаковочным пакетом из камеры низкого давления, причем упаковочный пакет удерживают во время перемещения на держателе.
За счет целенаправленного использования разрежения, а также воздушного потока, направленного в зону открывания упаковочного пакета, последний открывается надежно и широко.
Преимущественно упаковочный пакет удерживают, по меньшей мере, за первый боковой край. Целесообразно упаковочный пакет удерживать за противоположный первому боковому краю второй боковой край с возможностью перемещения, так что это не препятствует открыванию.
Держатель имеет преимущественно чашеобразную форму, половина которой соответствует полностью открытому упаковочному пакету.
Может быть предусмотрено, что камера низкого давления образована двумя разъемными получашами, размещающими между собой держатель. Целесообразно выполнять камеру низкого давления, по существу, цилиндрической.
Первое отверстие может находиться на первом торце камеры низкого давления. Второе отверстие может находиться на торце, противоположном первому торцу.
Преимущественно расположение таково, что открывающийся упаковочный пакет прилегает к краю первого отверстия и, по существу, закрывает его. Этим достигается то, что из-за продолжающегося отсоса воздуха через второе отверстие создается возрастающее разрежение, которое в значительной степени раздвигает упаковочный пакет вопреки присущей сварным швам эластичности или пластической деформируемости.
Изобретение относится далее к способу заполнения предварительно изготовленных рукавных упаковочных пакетов ("Pouches"), при котором упаковочные пакеты открывают, заполняют и запечатывают, причем способ отличается тем, что включает в себя и способ согласно изобретению для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов.
В отношении устройства задача изобретения решается посредством устройства для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов ("Pouches"), причем каждый упаковочный пакет имеет огибающий сварной шов и зону открывания, содержащего а) по меньшей мере, один держатель для удержания упаковочного пакета; б) камеру низкого давления, имеющую первое отверстие, противоположное зоне открывания упаковочного пакета и сообщенное с окружающим пространством, и второе, обращенное от зоны открывания отверстие; в) отсасывающее устройство, присоединенное ко второму отверстию, причем упаковочный пакет удерживают на держателе, а держатель размещен в камере низкого давления.
Преимущественно держатель содержит первое неподвижное зажимное устройство для неподвижного удержания упаковочного пакета за первый боковой край. Целесообразно держатель содержит второе подвижное зажимное устройство для подвижного удержания упаковочного пакета за второй боковой край.
Может быть предусмотрено, что держатель имеет чашеобразную форму, половина которой соответствует полностью открытому упаковочному пакету.
Камера низкого давления целесообразно состоит из первой и второй получаш, которые выполнены с возможностью отделения друг от друга и заключают между собой держатель. Целесообразно выполнять камеру низкого давления, по существу, цилиндрической. Первое отверстие может находиться на первом торце камеры низкого давления. Второе отверстие может находиться на втором торце, противоположном первому торцу.
Преимущественно расположение таково, что открывающийся упаковочный пакет прилегает к краю первого отверстия и, по существу, закрывает его.
Может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, один держатель и, по меньшей мере, первая получаша камеры низкого давления размещены на первом вращающемся транспортном устройстве, а, по меньшей мере, вторая получаша размещена на втором вращающемся транспортном устройстве, причем первое и второе вращающиеся транспортные устройства установлены рядом друг с другом в пределах участка открывания, так что в пределах участка открывания каждая первая получаша образует с каждой второй получашей камеру низкого давления.
Изобретение относится далее к устройству для заполнения предварительно изготовленных упаковочных пакетов, содержащему наполнительное устройство для наполнения пустых упаковочных пакетов, термосварочное устройство для запечатывания упаковочных пакетов, извлекающее устройство для извлечения заполненных упаковочных пакетов и подающее устройство для подачи пустых упаковочных пакетов и содержащему устройство согласно изобретению для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов.
Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примера выполнения, причем следует сослаться на чертежи, на которых изображены:
- фиг.1: вид сверху на размещенный на транспортном устройстве держатель с удерживаемым на нем упаковочным пакетом (в закрытом состоянии);
- фиг.2: вид в соответствии с фиг.1, причем составная камера низкого давления охватывает держатель;
- фиг.3: вид в соответствии с фиг.2 с открытым упаковочным пакетом;
- фиг.4: вид в соответствии с фиг.1 с открытым упаковочным пакетом;
- фиг.5: схематичный перспективный вид камеры низкого давления;
- фиг.6: схематичный вид наполнительно-запечатывающего устройства для упаковочных пакетов.
Способ согласно изобретению для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов следует пояснить сначала с помощью фиг.1-4. На фиг.1 изображен вид сверху на держатель 1, закрепленный на цепи 2, которая может быть, в частности, частью вращающегося транспортного устройства, причем на цепи на расстоянии друг от друга может быть закреплено большое число дополнительных идентичных держателей. Держатель 1 выполнен в сечении или соответственно при виде сверху чашеобразным или соответственно желобчатым с лежащими в одной плоскости опорными поверхностями 3, 4, причем предварительно изготовленный упаковочный пакет 5, поступающий в плоской форме, удерживается посредством зажимных или захватных устройств (не показаны) на опорной поверхности 4 неподвижно, а на опорной поверхности 3 - с возможностью перемещения по ней.
Упаковочный пакет 5 в своем простейшем виде выполнен прямоугольным и имеет, в целом, U-образный огибающий, оставляющий свободной зону открывания сварной шов, так что упаковочный пакет после открывания и заполнения может быть запечатан путем заваривания зоны открывания. В усовершенствованном варианте выполнения упаковочный пакет 5 снабжен складкой на дне, которая позволяет устанавливать заполненные упаковочные пакеты на плоском основании, например стеллаже.
Материалом для упаковочного пакета может быть, как известно, пластик, металлизированный пластик, композиционный материал из двух или более бумажных слоев, полимерных и/или металлических пленок и т.п.
На фиг.2 изображена камера 8 низкого давления, расположенная вокруг держателя 1 с удерживаемым на нем упаковочным пакетом. Камеру 8 низкого давления целесообразно выполнить (по меньшей мере) из двух частей, охватывающих в виде получаш держатель 1. Например, плоскость разъема может быть расположена, по существу, в плоскости упаковочного пакета 5 или перпендикулярно ей, т.е., по существу, в плоскости фиг.2.
Как видно далее из фиг.2, в основном, цилиндрическая камера 8 низкого давления имеет на своем верхнем (над плоскостью фиг.2) торце отверстие 9, линия обрамления которого, в основном, соответствует форме сечения держателя 1 или на противоположной держателю 1 стороне упаковочного пакета 5 соответственно дополнена.
Фиг.5 служит для дальнейшего пояснения конструкции камеры 8 низкого давления, состоящей в этом примере из двух вертикально разделенных получаш 12, 13, между которыми размещен держатель 1 для упаковочного пакета (не показан).
На фиг.3 изображен вид в соответствии с фиг.2, причем упаковочный пакет 5 полностью открыт. Видно, что первый, неподвижно удерживаемый боковой край 7 упаковочного пакета сохранил свое положение без изменений, тогда как второй боковой край 6 сместился в направлении первого бокового края, с тем чтобы компенсировать открывание или раздвигание пакета. Как видно далее из фиг.3, пакет 5 одной своей половиной полностью прилегает к держателю 1 соответствующей формы, а, с другой стороны, как можно видеть из перспективного изображения на фиг.5, своим верхним краем, в основном, прилегает к краю первого отверстия 9. Как видно далее из фиг.5, обе получаши 12, 13 камеры 8 низкого давления образуют противоположное первому отверстию 9 второе отверстие 10.
На фиг.4 изображен, наконец, вид в соответствии с фиг.1, причем обе получаши 12, 13 камеры 8 низкого давления снова удалены друг от друга или разведены, и упаковочный пакет 5 принимает свою открытую раздвинутую форму, поддерживаемую за счет удержания ее обоих боковых краев 6, 7 на соответствующих опорных поверхностях держателя 1.
Ниже следует пояснить функцию устройства согласно изобретению. По достижении изображенного на фиг.2 состояния, т.е. после того как камера 8 низкого давления сомкнулась вокруг удерживаемого на держателе 1 упаковочного пакета 5, источник разрежения или отсасывающее устройство присоединяют к нижнему, т.е. противоположному зоне открывания упаковочного пакета или второму отверстию 10. Из-за сопротивления потока воздуха через первое отверстие 9 в камеру 8 низкого давления в последней создается небольшое разрежение, тогда как соответствующий отсосу приток происходит через отверстие 9, т.е. с попаданием на (еще) закрытый край упаковочного пакета в области зоны открывания.
Взаимодействие небольшого разрежения на боковых поверхностях упаковочного пакета с попадающим в зону открывания воздушным потоком приводит к постепенному открыванию упаковочного пакета. Это движение открывания продолжается ускоренным темпом, поскольку первое отверстие 9, через которое окружающий воздух поступает в камеру 8 низкого давления, по мере открывания упаковочного пакета все больше закрывается. Наконец достигается изображенное на фиг.3 состояние, в котором верхний край упаковочного пакета 5 в области зоны его открывания, в основном, прилегает к краю первого отверстия 9 и тем самым весьма существенно уменьшает свободное проходное сечение для поступающего в камеру 8 низкого давления окружающего воздуха. Из-за продолжающегося отсоса из второго отверстия 10, начиная с этого момента, т.е. начиная с прилегания верхнего края упаковочного пакета 5 к первому отверстию 9, внутри камеры 8 низкого давления создается поэтому все большее разрежение. Это разрежение приводит к тому, что упаковочный пакет 5 раздвигается настолько, насколько это возможно без разрушения огибающего сварного шва в зоне боковых кромок и кромок дна. При этом первый подвижно удерживаемый боковой край 6 упаковочного пакета движется ко второму неподвижно удерживаемому боковому краю 7 настолько, насколько это требуется для открывания пакета.
Сильное открывание упаковочного пакета имеет то преимущество, что, с одной стороны, достигается максимальная вместимость, т.е. данный пакет может быть наполнен максимальным количеством содержимого, а, с другой стороны, из-за определенной пластической деформации в зоне сварного шва эта раскрытая форма длительное время сохраняется сама собой, т.е., по меньшей мере, до последующего процесса наполнения.
На фиг.6 на схематичном виде сверху изображен фрагмент установки для открывания, заполнения и запечатывания (термосварки) предварительно изготовленных упаковочных пакетов, причем процесс открывания происходит способом согласно изобретению. Установка содержит непрерывное транспортное устройство 2, на котором равномерно распределено большое число держателей 1. Непрерывно вращающееся по стрелке 15 транспортное устройство 2 принимает поступающие на позиции 16 загрузки по стрелке 17 предварительно изготовленные упаковочные пакеты, которые могут поступать либо из соответствующего запаса, либо непосредственно из пакетоделательной машины, после чего их открывают на позиции 18 открывания. Открытые упаковочные пакеты 5, удерживаемые каждый на держателе 1, попадают на позицию наполнения (не показана), а затем на схематично обозначенную позицию 21 термосварки, где запечатывают зону открывания или верхний край пакетов. Заполненные и запечатанные упаковочные пакеты выгружают в заключение на позиции 22 выгрузки по стрелке 23.
Позиция 18 открывания выполнена согласно изобретению так, что на определенной длине движения вокруг каждого отдельного упаковочного пакета образуется камера низкого давления. Для этого предусмотрено второе транспортное устройство 24, которое в пределах участка открывания проходит близко к транспортному устройству 2, причем направление движения и скорость прилегающих друг к другу зон совпадают между собой (стрелка 25). Второе транспортное устройство 24 снабжено с равными промежутками получашами 12, которые взаимодействуют с соответствующими получашами 13 (на фиг.6 подробно не показаны), размещенными на транспортном устройстве 2, так что в пределах зоны, в которой транспортное устройство 24 проходит близко к транспортному устройству 2, образуются камеры 8 низкого давления, как это показано на фиг.5. Далее, образованное обеими получашами 12, 13 нижнее отверстие 10 камеры 8 низкого давления в пределах участка открывания соединяют подходящим образом с источником разрежения или отсасывающим устройством, так что происходит описанный выше со ссылкой на фиг.1-5 процесс открывания упаковочных пакетов. В конце участка 18 открывания транспортное устройство 2 несет, таким образом, полностью открытые упаковочные пакеты 5, удерживаемые на держателях 1.
Перечень ссылочных позиций
1 - держатель
2 - (первое) транспортное устройство
3 - опорная поверхность
4 - опорная поверхность
5 - (рукавный) упаковочный пакет
6 - первый боковой край
7 - первый боковой край
8 - камера низкого давления
9 - первое отверстие
10 - второе отверстие
12 - (первая) получаша
13 - (вторая) получаша
15 - стрелка
16 - позиция сведения
17 - стрелка
18 - позиция открывания
20 - позиция заполнения
21 - позиция термосварки
22 - позиция выгрузки
23 - стрелка
24 - второе транспортное устройство
25 - стрелка
Формула изобретения
1. Способ открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов ("Pouches") (5) для последующего заполнения, причем каждый упаковочный пакет имеет огибающий сварной шов и зону открывания, включающий в себя следующие этапы: а) помещение упаковочного пакета (5) в камеру (8) низкого давления, имеющую первое отверстие (9), противоположное зоне открывания упаковочного пакета и сообщенное с окружающим пространством, и второе, обращенное от зоны открывания отверстие (10); б) отсос воздуха из камеры низкого давления через второе отверстие с объемным потоком, которого достаточно для создания в камере низкого давления разрежения относительно окружающего пространства, посредством которого открывают упаковочный пакет; в) извлечение открытого упаковочного пакета из камеры низкого давления, отличающийся тем, что упаковочный пакет (5) на этапах а) -в) удерживают на держателе (1).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаковочный пакет удерживают, по меньшей мере, за первый боковой край (7).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что упаковочный пакет удерживают подвижно за противоположный первому боковому краю (7) боковой край (6), так что это обеспечивает открывание.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что держатель имеет чашеобразную форму, половина которой соответствует полностью открытому упаковочному пакету.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что камера низкого давления образована двумя разъемными получашами (12, 13), размещающими между собой держатель.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что камера низкого давления, по существу, цилиндрическая.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первое отверстие (9) находится на первом торце камеры низкого давления.
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второе отверстие (10) находится на торце камеры низкого давления, противоположном первому торцу.
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что открывающийся упаковочный пакет прилегает к краю первого отверстия (9) и, по существу, закрывает его.
10. Способ заполнения предварительно изготовленных в виде рукава упаковочных пакетов ("Pouches"), при котором упаковочные пакеты открывают способом по одному из предыдущих пунктов, заполняют и запечатывают.
11. Устройство для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов ("Pouches"), причем каждый упаковочный пакет имеет огибающий сварной шов и зону открывания, содержащее а) по меньшей мере, один держатель (1) для удержания упаковочного пакета (5); б) камеру (8) низкого давления, имеющую первое отверстие (9), противоположное зоне открывания упаковочного пакета и сообщенное с окружающим пространством, и второе, обращенное от зоны открывания отверстия (10); в) отсасывающее устройство для создания разрежения внутри камеры (8) низкого давления, присоединенное ко второму отверстию (10), отличающееся тем, что держатель выполнен с возможностью удержания на нем упаковочного пакета (5), причем держатель (1) установлен с возможностью его размещения в камере (8) низкого давления.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что держатель содержит первое неподвижное зажимное устройство для неподвижного удержания рукава упаковочных пакетов за первый боковой край (7).
13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что держатель содержит второе подвижное зажимное устройство для подвижного удержания упаковочного пакета за второй боковой край (6).
14. Устройство по одному из пп.11-13, отличающееся тем, что держатель имеет чашеобразную форму, половина которой соответствует полностью открытому упаковочному пакету.
15. Устройство по одному из пп.11-14, отличающееся тем, что камера (8) низкого давления состоит из первой (12) и второй (13) получаш, которые выполнены с возможностью отделения друг от друга и размещают между собой держатель (1).
16. Устройство по одному из пп.11-15, отличающееся тем, что камера (8) низкого давления выполнена, по существу, цилиндрической.
17. Устройство по одному из пп.11-16, отличающееся тем, что первое отверстие (9) находится на первом торце камеры (8) низкого давления.
18. Устройство по одному из пп.11-17, отличающееся тем, что второе отверстие находится на втором торце камеры низкого давления, противоположном первому торцу.
19. Устройство по одному из пп.11-18, отличающееся тем, что упаковочный пакет прилегает к краю первого отверстия (9) и, по существу, закрывает его.
20. Устройство по одному из пп.11-19, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один держатель (1) и, по меньшей мере, первая получаша (12) камеры (8) низкого давления размещены на первом вращающемся транспортном устройстве (2), а, по меньшей мере, вторая получаша (13) размещена на втором вращающемся транспортном устройстве (24), причем первое (2) и второе (24) вращающиеся транспортные устройства установлены рядом друг с другом в пределах участка (18) открывания, так что в пределах участка (18) открывания каждая первая получаша (12) образует с каждой второй получашей (13) камеру (8) низкого давления.
21. Устройство для заполнения и запечатывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов, содержащее наполнительное устройство (20) для заполнения пустых упаковочных пакетов (5), термосварочное устройство (21) для запечатывания упаковочных пакетов, извлекающее устройство (22) для извлечения заполненных упаковочных пакетов и подающее устройство (16) для подачи пустых упаковочных пакетов, отличающееся тем, что содержит устройство по одному из пп.11-20 для открывания предварительно изготовленных упаковочных пакетов.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
