Патент на изобретение №2255881

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРЦИОННЫХ УПАКОВОК

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для разделения порционных упаковок подлежащего разделению продукта в эластичной рукавной оболочке за счет сужения и установки, по меньшей мере, одного закрывающего элемента на образованный за счет осевого вытеснения продукта обруб рукава. Устройство содержит две пары перекрывающих друг друга и смонтированных с возможностью перемещения навстречу друг другу симметрично оси рукава вытеснительных щитков и закрывающее устройство, состоящее из двух взаимодействующих друг с другом, установленных с возможностью встречного перемещения элементов. Одни вытеснительные щитки каждой пары, а также один элемент закрывающего устройства шарнирно соединены с шейкой первого кривошипа, а другие вытеснительные щитки каждой пары, а также другой элемент закрывающего устройства шарнирно соединены с шейкой второго кривошипа, при этом радиусы кривошипов являются одинаковыми и их оси вращения расположены на одинаковом расстоянии от оси рукава, с которой они лежат параллельно в одной общей плоскости. Во время рабочего цикла кривошипы вращаются вокруг своих осей вращения синхронно и в одном направлении из удаленных от оси рукава открытых положений в ближние к оси рукава закрытые положения вытеснительных щитков и элементов закрывающего устройства и затем снова в удаленные от оси рукава открытые положения. На кривошипах предпочтительно установлены рядом друг с другом два комплекта из вытеснительных щитков и закрывающего устройства, так что можно одновременно устанавливать на расстоянии друг от друга два зажима на обруб рукава и перерезать его с помощью ножа, расположенного в средней плоскости симметрии. Изобретение обеспечивает высокую производительность порционирования при плавном ходе устройства. 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к устройству для разделения порционных упаковок подлежащего разделению наполнительного продукта в эластичной рукавной оболочке за счет сужения и установки, по меньшей мере, одного закрывающего элемента на образованный за счет осевого вытеснения наполнительного продукта обруб рукава, содержащему две пары перекрывающих друг друга и выполненных с возможностью перемещения навстречу друг другу симметрично оси рукава вытеснительных щитков, которые имеют обращенные друг к другу в основном треугольные вырезы, и закрывающее устройство, состоящее из двух взаимодействующих друг с другом установленных с возможностью встречного перемещения между парами вытеснительных щитков элементов, при этом одни вытеснительные щитки каждой пары, а также один элемент закрывающего устройства приводятся в движение первым кривошипом, а другие вытеснительные щитки каждой пары, а также другой элемент закрывающего устройства приводятся в движение вторым кривошипом, при этом радиусы кривошипов являются одинаковыми, и их оси вращения расположены на одинаковом расстоянии от оси рукава, с которой они лежат параллельно в одной общей плоскости, и при этом кривошипы выполнены с возможностью поворота вокруг их осей вращения синхронно из удаленных от оси рукава открытых положений в ближние к оси рукава закрытые положения вытеснительных щитков и элементов закрывающего устройства и затем снова в удаленные от оси рукава открытые положения (рабочий цикл).

Такое устройство известно из DE 2429309 A1. Оно служит преимущественно для изготовления колбас с состоящим из сырого колбасного фарша наполнительным продуктом, однако это может быть любой другой пастообразный наполнительный продукт органического или неорганического типа. Как правило, оно установлено после наполнительного устройства, с помощью которого наполнительный продукт вдавливается через наполнительную трубу в наполняемый рукав, стягиваемый с наружной стороны наполнительной трубы. В работающем периодически наполнительном устройстве устройство разделения и закрывающее устройство вступают в действие после завершения процесса наполнения, при непрерывном наполнении оно воздействует на наполненный жгут упаковочного рукава. В обоих случаях вытеснительные щитки образуют сужение рукава, которое обозначает конец одной порции и начало другой порции; два закрывающих элемента, установленных с определенным расстоянием друг от друга на одном сужении рукава, выполняют закрывание на длительное время. Между двумя закрывающими элементами можно разделять обруб рукава, т.е. разделять его на отдельные колбасы.

Привод упомянутых выше устройств для отделения и закрывания осуществляется с помощью кривошипов, которые кулачковыми роликами входят в кулачковые прорези, проходящие поперек направления подачи в вытеснительных щитках, вызывающих разделение. Элементы закрывающего устройства приводятся в действие таким же образом.

Из DE 3810010 С2 также известно порционирующее устройство, в котором противоположное продольное движение вытеснительных щитков поперек оси рукава выполняется направляющими колонками и управляется кулачковым диском, вращающимся вокруг оси рукава.

Производительность порционирования таких устройств для разделения и закрывания отдельных упаковок из рукавного жгута, наполненного соответствующим наполнительным продуктом, является ограниченной. Это обуславливается главным образом сложностью управления взаимодействующими, вступающими друг за другом в действие элементами устройства, а также инерцией подлежащих ускорению и торможению масс. К этому добавляются проблемы с точностью направления кулачковых приводов и их износом.

Изобретение направлено на устранение этих проблем. Оно состоит в устройстве описанной в начале конструкции, в котором вытеснительные щитки и элементы закрывающего устройства соединены с помощью поворотных шарниров с приводимыми в одном направлении вращения кривошипами, а также направляются с помощью одного общего направляющего элемента, который опирается с возможностью поворота вокруг (мнимой) оси рукава на опору, на которую также опираются кривошипы.

Таким образом, на возвратно-поступательное линейное движение вытеснительных щитков и элементов закрывающего устройства накладывается возвратно-поступательное поворотное движение всего устройства, которое тем самым выполняет во время каждого рабочего цикла двойное движение. За счет этой кинематической схемы значительно уменьшаются совершающие возвратно-поступательное движение массы, и дополнительно к этому они ускоряются и замедляются в ходе гармонического синусоидального движения. За счет симметрии системы и привода относительно оси рукава (соединяющая кривошипы линия всегда проходит через ось рукава) обеспечивается в работе значительная компенсация масс и сил, что, несмотря на высокую скорость вращения, обеспечивает очень плавный ход устройства.

В изобретении используется то, что вследствие центральной симметрии наполненной рукавной оболочки и обруба рукава неважно, в каком радиальном направлении вытеснительные щитки для образования обруба рукава и элементы закрывающего устройства для установки закрывающего элемента воздействуют на рукав, и соответственно, на обруб рукава. Вследствие синхронного вращения в одном направлении кривошипов, которые вызывают продольные перемещения вытеснительных щитков и элементов закрывающего устройства в направлении оси рукава, они поворачиваются в одном направлении вокруг мнимой оси рукава, а именно во время поворота из открытого положения в закрытое положение в одну сторону и при возвращении из закрытого положения в открытое положение – в другую сторону.

При работе устройства процессы образования обруба рукава накладываются друг на друга за счет местного сужения рукавной оболочки и вытеснения находящегося там наполнительного продукта, а также закрывания за счет подвода обоих элементов закрывающего устройства к обрубу рукава. Благодаря этому значительно сокращается время, необходимое для порционирования (разделения и закрывания) по сравнению с уровнем техники.

В качестве закрывающего элемента можно использовать любые типы, включая сварку обруба. Однако в первую очередь предусмотрено закрывание с помощью зажима. Поэтому элементами закрывающего устройства предпочтительно являются пуансон и матрица для закрывания зажима, при этом канал подачи зажимов так заканчивается в направляющей траектории зажима на расстоянии от шейки кривошипа, что его выходное отверстие в открытом положении находится на одной линии с направляющей траекторией и в него может входить зажим. С началом следующего рабочего цикла относительное положение на одной линии выходного отверстия относительно направляющей траектории нарушается, потому что последняя, как указывалось выше, поворачивается в сторону. При этом выходное отверстие закрывается, например, с помощью детали, ограничивающей со стороны направляющую траекторию. Устройство, в котором пуансон, и соответственно, его направляющая траектория, закрывающего устройства указанного здесь типа вынимает соответствующий следующий зажим из накопителя, выход из которого только временно открыт в направляющую траекторию пуансона, известен из DE 19953694 A1, однако в рамках другой кинематической схемы.

В модификации изобретения устройство сужения и закрывания удваивается за счет того, что две двойные пары вытеснительных щитков и два закрывающих устройства расположены рядом друг с другом и симметрично к проходящей через оси вращения кривошипов средней плоскости, с помощью которых можно одновременно устанавливать два закрывающих элемента на расстоянии друг от друга на обруб рукава. Таким образом, можно разделять соединение обрубов рукава двух следующих друг за другом порций без нарушения закрывания. Поэтому эта модификация предпочтительно дополнена ножом, направляемым в средней плоскости, который по выбору можно включать в рабочий цикл, так что он непосредственно после окончания процесса закрывания перерезает обруб рукава между обоими закрывающими элементами.

При этом система может быть выполнена так, что лезвие ножа выполнено на одном конце плоского, изогнутого под тупым углом и установленного в зоне изгиба с возможностью поворота на соответствующей шейке кривошипа двухплечевого рычага, в то время как другой конец рычага через изменяющее длину регулировочное устройство неподвижно закреплен на опоре. За счет этого нож при каждом рабочем цикле перемещается, и за счет регулировки регулировочного устройства определяется, выполняет он или нет разрезание в следующем закрытом положении. В последнем случае лезвие ножа скользит близко от обруба рукава, в то время как в положении разрезания оно разрезает обруб с помощью тянущего разреза.

Предпочтительным является то, что элементы закрывающего устройства выполнены в виде пуансона и матрицы для закрывания зажима (в качестве закрывающего элемента), а канал подачи зажимов заканчивается на расстоянии от шейки кривошипа на направляющей траектории зажима, причем его выходное отверстие только в открытом положении находится на одной линии с направляющей траекторией и зажим может входить в нее.

Целесообразным является то, что пуансон закрывающего устройства опирается эксцентрично на шейку кривошипа (с возможностью поворота) так, что он при вращении кривошипа проходит несколько больший путь, чем вытеснительные щитки, из удаленного от оси рукава открытого положения в ближнее к оси рукава закрытое положение, а также то, что на закрепленный на шатунной шейке кривошипа эксцентриковый диск опирается направляемый продольной направляющей пуансон.

Также предпочтительным является то, что можно регулировать расстояние одних вытеснительных щитков и/или одного элемента закрывающего устройства от оси рукава, и то, что эксцентриковая втулка, установленная между вытеснительными щитками и/или элементом закрывающего устройства, с одной стороны, и соответствующей шейкой кривошипа, с другой стороны, выполнена с возможностью эффективного радиуса соответствующего кривошипа.

Целесообразным является также установка эксцентриковой втулки на одном конце выполненного с возможностью поворота вокруг шейки кривошипа рычага, другой конец которого выполнен с возможностью фиксирования внутри заданного углового диапазона относительно вытеснительных щитков и/или элемента закрывающего устройства, а также выполнение канала подачи зажимов, выступающим через выполненную в виде полого вала ось вращения приводящего в движение пуансон кривошипа в направляющую траекторию зажима.

Предпочтительным является и выполнение канала подачи зажимов с возможностью поворота в сторону и то расположение рядом друг с другом и симметрично средней плоскости, проходящей через оси вращения кривошипов двух двойных пар вытеснительных щитков и двух закрывающих устройств, с помощью которых можно одновременно устанавливать на обруб рукава два закрывающих элемента на расстоянии друг от друга.

Одним из предпочтительных вариантов является такой, при котором эксцентриковый диск предназначен для обоих пуансонов за счет того, что опирающееся на него с возможностью поворота кольцо несет направляемую обеими направляющими пуансонов поперечину, на обоих концах которой выполнено по одному пуансону, и то, что направляемый в средней плоскости нож выполнен с возможностью включения по выбору в рабочий цикл, так что непосредственно после завершения процесса закрывания он перерезает обруб рукава между обоими закрывающими элементами.

Также целесообразным является выполнение лезвия ножа на свободном конце плоского рычага, который на своем другом конце опирается с возможностью поворота на шейку одного кривошипа и выполнение рычага изогнутым под тупым углом в виде двухплечевого рычага, который в зоне своего изгиба опирается на шейку кривошипа и одно плечо которого выполнено в виде лезвия, в то время как его другое плечо через изменяемое по длине регулировочное устройство неподвижно закреплено на опоре.

Также предпочтительным является то, что непрерывный вращательный привод, воздействующий на один несущий одну шейку кривошипа, установленный с возможностью вращения вокруг оси вращения ременный шкив, с помощью зубчатого ремня взаимодействует также на несущий другую шейку кривошипа, установленный с возможностью вращения вокруг другой оси вращения ременный шкив, и то, что привод выполнен с возможностью изменения скорости и в зоне открытого положения до величины, меньшей, чем во время остального рабочего цикла.

Ниже приводится описание изобретения на примере выполнения машины с двойным зажимом со ссылками на чертежи, на которых изображено:

фиг.1А – предпочтительный пример выполнения порционирующего устройства, согласно изобретению, вид спереди;

фиг.1В – устройство подачи зажимов, соответствующее порционирующему устройству по фиг.1А, вид спереди (в несколько уменьшенном масштабе);

фиг.2А – пример выполнения порционирующего устройства, вид сбоку;

фиг.2В – соответствующее устройство подачи зажимов, вид сбоку (в несколько уменьшенном масштабе);

фиг.3 – отдельно изображенная опора порционирующего устройства, вид спереди;

фиг.4 – приводное соединение обоих кривошипов;

фиг.5 – пара вытеснительных щитков и перестановочное устройство, вид спереди;

фиг.6 – выделенные из изображения на фиг.5 элементы закрывающего устройства (пуансон и матрица), вид спереди;

фиг.7 – нож того же порционирующего устройства, вид как на фиг.5;

фиг.8А – порционирующее устройство в своем полностью открытом рабочем положении (исходном положении);

фиг.8В – порционирующее устройство по фиг.8 во втором, полузакрытом рабочем положении;

фиг.8С – порционирующее устройство в третьем, полностью закрытом рабочем положении;

фиг.8D – порционирующее устройство в четвертом, полуоткрытом рабочем положении.

Показанный на фиг.1А и 2А пример выполнения имеет в основном зеркальную симметрию относительно средней плоскости, проходящей перпендикулярно плоскости изображения фиг.2А, так что в последующем, если это будет целесообразно, для простоты делаются ссылки только на детали одной симметричной половины (и тем самым машины с одним зажимом).

Порционирующее устройство 1 имеет неподвижную, например, монтируемую на не изображенной станине опору 10. На опору опираются с возможностью вращения вокруг верхней оси 12 или нижней оси 14 вращения верхний, соответственно, нижний полый вал 16, 18. С этой целью полые валы 16, 18 на одном из своих осевых концов опираются односторонне на подшипники 20, 22. На своем другом осевом конце они несут соответствующие ременные шкивы 24, 26. Оба ременных шкива 24, 26 соединены с геометрическим замыканием с помощью зубчатого ремня 28 и тем самым могут приводиться в синхронное вращение от общего привода (не изображен) (смотри фиг.4).

Ременные шкивы 24, 26 соединены каждый с расположенной зеркально симметрично относительно средней плоскости сопряженной деталью через эксцентрично расположенную шейку 30, 32 кривошипа. С шейками 30, 32 кривошипа шарнирно соединены несколько расположенных на расстоянии в осевом направлении друг от друга, параллельно расположенных верхних вытеснительных щитков 34, 35, соответственно, нижних вытеснительных щитков 36, 37, 38. Все вытеснительные щитки имеют на своих свободных концах по существу треугольный или V-образный вырез. При этом верхние вытеснительные щитки своим направленным вниз вырезом обращены к направленным вверх вырезам нижних вытеснительных щитков. В показанном на фиг.1А открытом положении вытеснительных щитков вырезы образуют, таким образом, симметрично расположенный вокруг (мнимой) или центральной оси 40 рукава раскрытие в форме ромба. Раскрытие достаточно большое для прохождения наполненной рукавной оболочки 42, например, колбасы.

Все вытеснительные щитки направляются в продольном направлении на своих параллельных прямых наружных кромках направляющим элементом 44, установленным с возможностью поворота вокруг оси 40 рукава на опоре 10 (фиг.3). За счет этого верхние и нижние вытеснительные щитки выполняют в зоне оси рукава по существу прямолинейные противонаправленные относительные перемещения. При этом каждый из них попарно взаимодействует с перекрытием так, что они – в идеальном случае без соприкосновения – сужают поперечное сечение рукавной оболочки и тем самым вытесняют наполнительный продукт из соответствующего участка рукавной оболочки в осевом направлении.

В осевых промежуточных пространствах между расположенными на соответствующей шейке 30, 32 кривошипа вытеснительными щитками 34, 35, соответственно, 36, 37 находятся также шарнирно соединенные с шейками кривошипа с возможностью поворота и соединенные с вытеснительными щитками промежуточные диски 120, 123, а также элементы закрывающего устройства. Последние являются пуансоном 46 на верхней шейке 30 кривошипа и матрицей 48 на нижней шейке 32 кривошипа. Таким образом, движение пуансона 46 и матрицы 48 связано с движением верхних и, соответственно, нижних вытеснительных щитков (смотри фиг.5 и 6).

На обращенной к средней плоскости стороне пары внутренних вытеснительных щитков 35, 36 на нижнюю шейку 32 кривошипа установлен дополнительный вытеснительный щиток 38. За счет этого промежуточное пространство вокруг средней плоскости сужается настолько, что расположенный центрально в средней плоскости нож 50 направляется по бокам между этим вытеснительным щитком 38 и своей расположенной зеркально симметрично сопряженной деталью. За счет этого определяется положение рукавной оболочки 42, соответственно, образованного обруба рукава при закрывании вытеснительных щитков настолько точно, что последний может надежно разрезаться ножом 50 (смотри фиг.7).

Как показано на фиг.2А, порционирующее устройство со своей рукавной осью 40 расположено соосно с выходом непосредственно примыкающей наполнительной трубы 52. При наполнении закрытого с одной стороны с помощью закрывающего элемента 54 рукава 42 стягивается надвинутый на наружный периметр наполнительной трубы 52 запас 56 рукава за счет подаваемого под давлением наполнительного продукта. При этом тормоз 58 известным образом предотвращает неуправляемое соскальзывание запаса 56 рукава с наполнительной трубы 52.

В верхний полый вал 16 выступает – также по обе стороны симметрично средней плоскости – канал 60, 62 подачи зажимов, из которых один, – в данном случае, например, с целью очистки или ремонта порционирующего устройства, – показанный в отведенном в сторону положении (смотри фиг.2А), является каналом 60 подачи зажимов, как показано в правой симметричной половине примера выполнения, находящимся в рабочем положении, так что он выходит в направляющую траекторию 146 зажимов, как будет подробно описано ниже применительно к фиг.6. Расположенные в ряд разъемно соединенные друг с другом зажимы 66 надеты на накопительный стержень 68 канала 60 подачи зажимов. Накопительный стержень 68 проходит по дуге 90° сверху в горизонтальную плоскость, благодаря чему зажимы 66 за счет собственного веса и силы тяжести автоматически подаются в направляющую траекторию 146 зажимов.

Дополнительно к силе тяжести в показанном варианте выполнения предусмотрена механическая подача 70 зажимов. Подача 70 зажимов состоит из пары расположенных по обе стороны накопительного стержня 68 подающих роликов 72, 74, которые опираются на соответствующую подвешенную с возможностью поворота вокруг центрально расположенной поворотной оси 76 ось 78, 80. Подающие ролики движутся прерывисто за счет качающегося движения осевой подвески 82, при этом ролики имеют свободный ход, который допускает для обоих роликов только противоположно ориентированное направление вращения, а именно в зоне между роликами только вверх. За счет этого один ролик при качательном движении вверх может катиться вдоль стержня, в то время как второй ролик одновременно при их качательном движении вверх испытывает препятствие для вращения и за счет фрикционного зацепления транспортирует цепочку зажимов вниз. Сцепляющиеся попарно с каждой цепочкой 66 зажимов ролики 72, 74 с помощью соединяющей обе оси 78, 80 пружины растяжения прижимаются к цепочке 66 зажимов. Таким образом, цепочка зажимов практически не прижимается к накопительному стержню 68 и тем самым минимизируется трение. Качательное движение осевой подвески 82 осуществляется с помощью шарнирно соединенного с цапфой 86 рычажного плеча 84 качающегося при работе направляющего элемента 44 (смотри фиг.3).

Цепочка 66 зажимов сматывается с катушки 88, смотри фиг.1В, 2В. Соосно подвешенная пара катушек 88 расположена так, что середина каждой катушки 88 в осевом направлении по существу расположена над верхним концом соответствующего накопительного стержня 68, так что цепочку 66 зажимов без сильного бокового отклонения можно сматывать с катушки 88. При показанном на фиг.1В и 2В симметричном двойном расположении с двумя противоположно вращающимися катушками это обеспечивается тем, что обе катушки 88, 90 повернуты на небольшой угол косо к центральной оси 40. В другом решении предусмотрено расположение обеих катушек на сдвинутых относительно друг друга вертикально и/или горизонтально осях по центру над соответствующим накопительным стержнем 68. Однако недостатком этого является потребность в большем пространстве.

Опора 10 показана еще раз отдельно на фиг.3. Она имеет в основном три больших, расположенных на одной линии вдоль главной длины отверстия 92, 94, 96, из которых среднее отверстие 96 центрировано относительно центральной оси 40 рукава. Концентрично среднему отверстию 96 на наружном контуре опоры выполнен кольцевой сегмент 98. На кольцевом сегменте 98 сидит направляющий элемент 44 с возможностью поворота скольжения вокруг центральной оси 40. Изображенные штрихами дуговые линии 102, 103 дополняют невидимые в этой проекции части кольцевого сегмента 98. Штриховые прямые линии 105, 106 представляют также невидимые в этой проекции относящиеся к направляющему элементу 44 направляющие бороздки для вытеснительных щитков 34, 35, 36, 37, 38. Ход поворотного или маятникового движения направляющего элемента 44 ограничен угловым отрезком, который определяется образованными с помощью четырех вырезов 100 отрезками кольцевого сегмента 98, а также шириной направляющего элемента 44.

На передней стороне, т.е. на обращенной к зрителю стороне, на перекрывающем кольцевой сегмент 98 кольце 99 направляющего элемента 44 расположена цапфа для привода подачи 70 зажимов. Она совершает маятниковое движение при движении направляющего элемента 44 вокруг центральной оси 40, при этом ее расположение согласовано с положением точки отклонения рычажного плеча 84 на подаче 70 зажимов.

Находящиеся выше и ниже симметрично центральной оси в опоре 10 отверстия 92, 94 служат для размещения шарикоподшипников 20, 22. Внутри отверстий 92, 94 изображена штрихпунктирная линия 116, 118, которая отражает окружности вращения шеек 30, 32 кривошипа во время рабочего цикла. Кроме того, опора 10 имеет на своем нижнем конце три дополнительных отверстия, из которых два наружных служат для размещения винтов 108. С помощью винтов 108 обе опоры 10 через распорку 110 соединены друг с другом и расположены на расстоянии друг от друга симметрично средней плоскости (смотри фиг.2А). Кроме того, на опоре 10 смонтирован односторонний кронштейн 112, на свободном конце которого в другом отверстии 113 расположена ось, с которой шарнирно соединен пневматический цилиндр 114 так, что его поршень 154 воздействует в качестве регулировочного устройства на нож 50 (смотри фиг.7).

На фиг.4 еще раз показано, каким образом соединены с геометрическим замыканием верхний и нижний ременный шкив 24, 26 с помощью зубчатого ремня 28. Если, например, нижний полый вал 14 приводится в движение с помощью электрического вращательного привода или с помощью рукоятки, то вращательный момент передается синхронно и без проскальзывания на верхний полый вал 16. При этом расположение шеек 30, 32 кривошипа выбрано так, что они движутся противоположно навстречу друг другу или друг от друга. Шейки 30, 32 кривошипа в каждом рабочем положении расположены симметрично относительно центральной оси 40. За счет этого максимально уравновешиваются действующие на опирающиеся на них элементы силы, благодаря чему вся система порционирующего устройства работает по существу без вибраций. Показанное на фиг.4 положение шатунных шеек 30, 32 кривошипа на окружности 116, соответственно, 118 сохраняется также на последующих фигурах.

На фиг.5 на виде спереди показана одна из пар 34, 36 вытеснительных щитков. Вытеснительные щитки на основе углового поворота шеек кривошипа, с одной стороны, и на основе центральной опоры не изображенного здесь направляющего элемента 44, с другой стороны, повернуты из вертикального положения, согласно фиг.1. Кроме того, на фиг.5 показаны контуры промежуточных дисков 120, 123, каждый из которых расположен между двумя смежными в осевом направлении вытеснительными щитками на соответствующей шейке 30, 32 кривошипа, для удерживания их параллельными на определенном расстоянии друг от друга. Таким образом, соответствующие одной шейке кривошипа вытеснительные щитки образуют попеременно с промежуточными дисками соответствующий пакет, при этом вытеснительные щитки и промежуточные диски на каждой шатунной шейке кривошипа соединены друг с другом, например, с помощью винта так, что они не могут поворачиваться относительно друг друга на соответствующей шейке кривошипа.

Верхний промежуточный диск 120 имеет направленное в сторону V-образного выреза соответствующего вытеснительного щитка удлиненное отверстие 124, которое служит для направления пуансона 46, как это будет описано ниже. Нижний промежуточный диск 123 имеет на своей обращенной к центральной оси стороне карман 125, который служит для размещения матрицы 48 (смотри фиг.6). На противоположной соответствующей шейке 32 кривошипа стороне нижний промежуточный диск 123 имеет выходящее за нижний конец вытеснительного щитка 36 продолжение с расположенным вокруг средней оси соответствующей шейки 32 кривошипа удлиненным отверстием 126 в виде сегмента окружности, и расположенными вдоль соответствующей окружности деления углублениями 128. Между нижней шейкой 32 кривошипа, с одной стороны, и нижним пакетом из вытеснительных щитков и промежуточных дисков, с другой стороны, вставлена эксцентриковая втулка 130, с помощью которой может быть изменен эффективный радиус соответствующего кривошипа. Для этого выполненный на конце эксцентриковой втулки 130 рычаг 132 поворачивается вокруг шейки 32 кривошипа и при этом так изменяет положение эксцентриковой втулки 130, что пакет из вытеснительных щитков и промежуточных дисков перемещается относительно шейки 32 кривошипа в направлении оси рукава. С помощью этого регулировочного устройства можно по необходимости уменьшать или увеличивать минимальное расстояние между верхними и нижними вытеснительными щитками, а также соответствующими элементами закрывающего устройства (пуансоном и матрицей) в ближнем к оси рукава открытом положении. Желаемую установку можно осуществлять за счет арретирования дальнего от шейки конца рычага 132 в одном из углублений 128, например, с помощью винта.

На фиг.6 показаны – все в том же рабочем положении – элементы закрывающего устройства (штемпель и пуансон). Ориентация матрицы 48 задана карманом 125 и не изображенным на этой фигуре промежуточным диском 123 (смотри фиг.5). Матрица 48 имеет на своей обращенной к оси рукава стороне чеканочный контур 134.

На верхней шейке 30 кривошипа закреплен или выполнен эксцентриковый диск 136 так, что при вращении всегда направлен радиально наружу, если смотреть от центра кривошипа. На эксцентриковом диске 136 расположено установленное с возможностью поворота кольцо 138, которое на своей обращенной к оси 40 рукава стороне несет поперечину 140, направляемую в продольном направлении удлиненным отверстием 124. Показанный здесь пример выполнения порционирующего устройства со своим зеркально симметричным расположением деталей вокруг средней плоскости предназначен для одновременной установки двух зажимов. В этом варианте выполнения эксцентриковый диск 136 расположен по центру, т.е. в средней плоскости между двумя симметрично расположенными двойными парами вытеснительных щитков, на шейке 30 кривошипа (смотри фиг.2А). Поперечина 140 выполнена в виде проходящего в обе стороны от средней плоскости стержня, который на своих обоих концах несет соответствующий пуансон 142.

Верхний промежуточный диск 120 состоит из двух лежащих друг на друге элементов, а именно из опорного диска 121 и распорного кольца 122. Высота обоих элементов выбрана так, что выполненная в опорном диске 121 и расположенная параллельно и симметрично удлиненному отверстию 124 направляющая 146 для зажимов расположена в середине промежуточного пространства между обоими вытеснительными щитками 34, 35, смежными с промежуточным диском 120.

На фиг.7 показано отдельно расположение, соответственно, опоры ножа 50 на нижней шейке 32 кривошипа в рабочем положении, уже известном по фиг.4-6. Нож 50 состоит по существу из изогнутого под тупым углом двухплечевого рычага, который в зоне 148 своего изгиба опирается на шейку 32 кривошипа и одно плечо которого имеет лезвие 151, в то время как его другое плечо 152 закреплено неподвижно с помощью пневматического цилиндра 141 на опоре 10 (не изображена). При выдвижении шарнирно соединенного в шарнире 153 поршня 154 пневматического цилиндра 114 нож 50 поворачивается вокруг шейки 32 кривошипа до тех пор, пока лезвие 151 не повернется вниз из ближней к рукаву зоны настолько, что оно в ходе рабочего цикла не пересечет центральную ось 40. Эта регулировка выбирается тогда, когда предусмотрено выполнение цепочки из соединенных друг с другом колбас. Если цепочку из колбас необходимо разрезать, то, например, для одного единственного рабочего цикла, поршень 154 пневматического цилиндра 114 может быть втянут, так что нож 50 во время этого рабочего цикла своим лезвием 151 разрезает обруб рукава (не изображен) с помощью тянущего разреза (положение разрезания). Во время следующего рабочего цикла нож по выбору может быть снова отведен в нережущее положение или же оставаться в положении разрезания, так что либо снова образуется цепочка из колбас, либо по выбору могут изготавливаться отдельные колбасы.

На следующих фиг.8А-8D показана последовательность из четырех рабочих положений, с помощью которых выполняется описание всего рабочего цикла порционирующего устройства, согласно изобретению. В первом рабочем положении по фиг.8А обе шейки 30, 32 кривошипа, а также все опирающиеся на них элементы порционирующего устройства находятся в удаленном от рукава открытом положении. В этом положении треугольные вырезы вытеснительных щитков 34-38 имеют максимальное ромбовидное раскрытие. Матрица 48, нож 50 и пуансон 142 также находятся на максимальном расстоянии от оси 40 рукава. Пакет из вытеснительных щитков, закрывающих элементов и промежуточных дисков в этом рабочем положении не повернут наружу, так что направляющий элемент 44 проходит перпендикулярно продольной оси опоры 10 (не изображена на фиг.8).

Выполненная в верхнем промежуточном диске 120 направляющая 146 для зажимов также проходит в направлении продольной оси опоры. Она находится также в положении максимального удаления от оси 40 рукава. Только в этом положении выходное отверстие не изображенного здесь канала подачи зажимов, точнее открытый нижний конец накопительного стержня 68, находится на одной линии с направляющей траекторией 146 зажима, так что подведенная с помощью подачи 70 зажимов цепочка 66 зажимов выходит в направляющую траекторию зажима. При этом глубина направляющей траектории 146 зажимов выбрана так, что в ней имеется место точно для одного зажима, заканчивающегося в одной плоскости с обращенной к цепочке зажимов наружной стороной опорного диска 121. При повороте верхнего кривошипа против часовой стрелки по стрелке 156 пакет из верхних вытеснительных щитков 34, 35 и соответствующих промежуточных дисков поворачивается в сторону из показанного положения, а введенный в направляющую 146 зажим 144 сдвигается из цепочки 66 подаваемых зажимов в сторону (смотри фиг.2А и 8В). Одновременно обращенная к цепочке зажимов наружная поверхность опорного диска 121 закрывает открытый конец накопительного стержня 68 и тем самым выходное отверстие канала 60 подачи зажимов.

В это время эксцентриковый диск 136 движется по большему, чем шейка 30 кривошипа, радиусу в направлении близкого к рукаву закрытого положения устройства. За счет этого пуансон 142 проходит более длинный путь, чем соответствующие вытеснительные щитки 34, 35 и промежуточный диск 120. При этом поперечина 140 перемещается в пазу 124 относительно вытеснительных щитков (вниз) к оси рукава. При перемещении вниз пуансон 142 сдвигает отделенный зажим 144 в направляющую траекторию 146 относительно верхних вытеснительных щитков вниз в направлении оси 40 рукава.

Верхние пакеты, состоящие из вытеснительных щитков 34, 35 и соответствующих промежуточных дисков 120, своим верхним концом следуют круговой траектории шейки 30 кривошипа. На своем нижнем, ближнем к рукаву конце они выполняют благодаря поворотной опоре линейного направляющего элемента 44 поворотное движение вокруг оси рукава и одновременно перемещаются в радиальном направлении к оси 40 рукава. Аналогичным образом, нижние пакеты, состоящие из вытеснительных щитков 36-38 и соответствующих промежуточных дисков 122, своим нижним концом отклоняются по круговой траектории вправо и одновременно перемещаются в радиальном направлении в протиположном направлении также к оси 40 рукава. В определенном смысле вся система образует двойной маятник, который в этой фазе рабочего цикла (фиг.8В) отклоняется против часовой стрелки.

При этом нож 50 выполняет дополнительное поворотное движение вокруг нижней шейки 32 кривошипа, поскольку точка 153 шарнирного соединения на противоположном лезвию 151 плече 152 проходит по круговой траектории с постоянным радиусом относительно неподвижной, здесь не изображенной опоры 10. Поршень 154 пневматического цилиндра 114 введен, так что нож 50 занимает положение разрезания.

В третьем рабочем положении, согласно фиг.8С, обе шейки кривошипа проходят угол в 180°, так что вся система находится в близком к рукаву закрытом положении. В этом рабочем положении пакеты снова находятся в не отклоненном в сторону положении. В этом положении взаимодействующие пары вытеснительных щитков перекрывают друг друга настолько, что в зоне оси рукава остается только минимальное раскрытие. Раскрыв можно регулировать на нужный размер указанным выше образом с помощью рычага 132 и выполненной на нем эксцентриковой втулки 130.

Нижний промежуточный диск 123 и размещенная на нем матрица 48 также подведены на минимальное расстояние к оси рукава. Опирающийся на верхнюю шейку 30 кривошипа пуансон 46 находится также в близком к оси рукава положении и при этом приближен к матрице 48 настолько, что ножки зажима 144 загибаются внутрь в штампованном контуре 134 матрицы 48. Таким образом, зажим 144 образует прочный замок вокруг собранной в косу рукавной оболочки.

Показанный на чертежах пример выполнения машины с двойными зажимами имеет, как указывалось выше, по существу зеркально симметрично относительно средней плоскости (проходящей перпендикулярно осям 12, 14 вращения) удвоенную систему опирающихся на шейки кривошипов деталей. Вторая двойная пара вытеснительных щитков и второе закрывающее устройство обеспечивают, как уже частично описано, одновременную установку на обрубе рукава второго зажима на расстоянии по оси от показанного первого зажима.

Расположенный в средней плоскости нож 50 в этом рабочем положении своим лезвием находится вблизи оси 40 рукава. На основе геометрии обоих плеч 150, 152, а также точек шарнирного соединения лезвие 151 в этот момент времени еще не перешло через ось 40 рукава, так что при установке обоих зажимов обруб рукава еще не перерезан. Это происходит через короткое время после установки зажимов, так что исключается выхождение наполнительного продукта из рукавной оболочки 42 во время процесса разрезания.

В четвертом рабочем положении, показанном на фиг.8D, двойной маятник отклонен в другую сторону. Опирающиеся на шейки кривошипов элементы совершают, таким образом, маятниковое перемещение на своих удаленных от оси рукава концах по круговой траектории в другом направлении, в то время как образованное из взаимодействующих друг с другом вытеснительных щитков 34-38 сужающее устройство перемещается в радиальном направлении наружу, т.е. открывается. Одновременно пуансон 46 перемещается относительно верхних вытеснительных щитков 34, 35 в своей продольной направляющей 124 вверх. Нож 50 в этом положении уже своим лезвием 151 с тянущим движением разрезания перешел через ось 40 рукава и поворачивается снова наружу из треугольного раскрытия нижних вытеснительных щитков 36-38.

Дополнительные преимущества порционирующего устройства, согласно изобретению, обуславливаются его компактной конструкцией и ходом без вибраций. Порционирующее устройство можно, например, устанавливать на фланец непосредственно (по существу в виде модуля) за наполнительной машиной. При этом можно также использовать приводной модуль и устройство управления наполняющим устройством для обеспечения вращательного движения порционирующего устройства. Можно, например, осуществить постоянный отвод от сервопривода наполнителя. Кроме того, в зависимости от желаемого количества наполнения, зависящего от открытого положения вытеснительных щитков, можно изменять скорость вращения привода. Например, при больших количествах наполнения можно так программировать управление наполнителем и/или приводом порционирующего устройства, что скорость вращения в зоне открытого положения будет меньше, чем во время остального рабочего цикла. Кроме того, преимуществом являются небольшая мощность привода, обусловленная небольшой массой и гармоническим ходом движений.

Формула изобретения

1. Устройство для разделения порционных упаковок подлежащего разделению наполнительного продукта в эластичной рукавной оболочке (56) за счет сужения наполненного рукава (42) и установки, по меньшей мере, одного закрывающего элемента (54; 144) на образованный за счет осевого вытеснения наполнительного продукта обруб рукава, содержащее две пары перекрывающих друг друга и выполненных с возможностью перемещения навстречу друг другу симметрично оси рукава вытеснительных щитков (34, 35, 36, 37, 38), которые имеют обращенные друг к другу в основном треугольные вырезы, и закрывающее устройство, состоящее из двух взаимодействующих друг с другом, установленных с возможностью встречного перемещения между парами вытеснительных щитков элементов, при этом одни вытеснительные щитки (34, 35) каждой пары, а также один элемент закрывающего устройства имеют привод от первого кривошипа, а другие вытеснительные щитки (36, 37, 38) каждой пары, а также другой элемент закрывающего устройства имеют привод от второго кривошипа, при этом радиусы кривошипов являются одинаковыми и их оси (12, 14) вращения расположены на одинаковом расстоянии от оси (40) рукава, с которой они лежат параллельно в одной общей плоскости, причем кривошипы выполнены с возможностью поворота вокруг своих осей (12, 14) вращения синхронно из удаленных от оси рукава открытых положений в ближние к оси рукава закрытые положения вытеснительных щитков и элементов закрывающего устройства и затем снова в удаленные от оси рукава открытые положения (рабочий цикл), отличающееся тем, что вытеснительные щитки (34, 35, 36, 37, 38) и элементы (46, 142; 48) закрывающего устройства шарнирно соединены с помощью поворотных шарниров (шатунных шеек 30; 32) с приводимыми в одном направлении вращения кривошипами, а также направляются с помощью одного общего направляющего элемента (44), который опирается с возможностью поворота вокруг (мнимой) оси рукава на опору (10), на которую опираются также кривошипы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы закрывающего устройства выполнены в виде пуансона (46, 142) и матрицы (48) для закрывания зажима (144) (в качестве закрывающего элемента), а канал (60) подачи зажимов заканчивается на расстоянии от шейки (30) кривошипа на направляющей траектории (146) зажима, причем его выходное отверстие только в открытом положении находится на одной линии с направляющей траекторией (146) и зажим (144) может входить в нее.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пуансон (46, 142) закрывающего устройства опирается эксцентрично на свою шейку (30) кривошипа (с возможностью поворота) так, что он при вращении кривошипа проходит несколько больший путь, чем вытеснительные щитки (34, 35), из удаленного от оси рукава открытого положения в ближнее к оси рукава закрытое положение.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на закрепленный на шатунной шейке (30) кривошипа эксцентриковый диск (136) опирается направляемый продольной направляющей пуансон (142).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что можно регулировать расстояние одних вытеснительных щитков (36, 37, 38) и/или одного элемента закрывающего устройства от оси (40) рукава.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что эксцентриковая втулка (130), установленная между вытеснительными щитками (36, 37, 38) и/или элементом закрывающего устройства с одной стороны и соответствующей шейкой (32) кривошипа с другой стороны изменяет действующий радиус соответствующего кривошипа.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что эксцентриковая втулка (130) установлена на одном конце выполненного с возможностью поворота вокруг шейки (32) кривошипа рычага (132), другой конец которого выполнен с возможностью фиксирования внутри заданного углового диапазона относительно вытеснительных щитков (36, 37, 38) и/или элемента закрывающего устройства.

8. Устройство по любому из пп.2-7, отличающееся тем, что канал (60) подачи зажимов выступает через выполненную в виде полого вала (16) ось (12) вращения приводящего в движение пуансон (46, 142) кривошипа в направляющую траекторию (146) зажима.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что канал (60) подачи зажимов выполнен с возможностью поворота в сторону.

10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что рядом друг с другом и симметрично средней плоскости, проходящей через оси (12, 14) вращения кривошипов, расположены две двойные пары вытеснительных щитков (34, 35, 36, 37, 38) и два закрывающих устройства, с помощью которых можно одновременно устанавливать на обруб рукава два закрывающих элемента (54, 144) на расстоянии друг от друга.

11. Устройство по любому из пп.4 и 10, отличающееся тем, что эксцентриковый диск (136) предназначен для обоих пуансонов (142) за счет того, что опирающееся на него с возможностью поворота кольцо (138) несет направляемую обеими направляющими пуансонов поперечину (140), на обоих концах которой выполнено по одному пуансону (142).

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что направляемый в средней плоскости нож (50) выполнен с возможностью включения по выбору в рабочий цикл, так что он непосредственно после завершения процесса закрывания перерезает обруб рукава между обоими закрывающими элементами (54, 144).

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что лезвие (151) ножа (50) выполнено на свободном конце плоского рычага, который на своем другом конце опирается с возможностью поворота на шейку (32) одного кривошипа.

14. Устройство по п,13, отличающееся тем, что рычаг является изогнутым под тупым углом двухплечим рычагом, который в зоне (148) своего изгиба опирается на шейку (32) кривошипа и одно плечо (150) которого выполнено в виде лезвия (151), в то время как его другое плечо (152) через изменяемое по длине регулировочное устройство (114, 154) неподвижно закреплено на опоре (10).

15. Устройство по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что непрерывный вращательный привод, воздействующий на один несущий одну шейку (30, 32) кривошипа, установленный с возможностью вращения вокруг оси (12, 14) вращения ременный шкив (24, 26), с помощью зубчатого ремня (28) взаимодействует также на несущий другую шейку кривошипа, установленный с возможностью вращения вокруг другой оси вращения ременный шкив.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что скорость вращения привода является изменяемой и в зоне открытого положения меньше, чем во время остального рабочего цикла.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.06.2005

Извещение опубликовано: 20.10.2006 БИ: 29/2006

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.10.2006 БИ: 29/2006