Лінія для пакування дерев’яних паличок

Винахід відноситься до деревообробної промисловості і стосується засобів масового виробництва плоских дерев'яних паличок, насамперед паличок для морозива, а більш конкретно він стосується пристроїв для запаковування дерев'яних паличок. Останнім часом дуже широкого розповсюдження набули предмети одноразового використання, виготовлені і дерева у вигляді плоских паличок. Це насамперед палички для морозива різноманітних форм, в медицині це одноразові шпателі. Масового розповсюдження набуло одноразове столове приладдя, наприклад дерев'яні виделки, ножики, ложечки, що використовуються закладах швидкого харчування або харчування на транспорті (в літаках, поїздах, автомобілях), а також на відпочинку (на пляжах, в лісі на риболовлі, полюванні, чи на дачі). Хоча предмет одноразового використання виготовлені з пластмаси, більш привабливі по зовнішньому вигляду ніж деревинні але останні, з точки зору екологів, мають безперечні переваги. Потрапляючи в сміття, дерев'яні палички не створюють проблем, оскільки як у випадку захоронення у сміттєзвалищах такі палички швидко перегнивають, а у випадку спалювання сміття вони згоряють без шкідливих виділень. Потрапляючи в природне середовище (покинуті в лісі чи на річці) такі палички перегнивають, як і всі інші рослинні залишки, не завдаючи шкоди природі. Саме це і стимулювало останнім часом зростання інтересу до дерев'яних паличок, насамперед паличок для морозива, хоча вони вже давно у багатьох країнах виробляються і споживаються у масових кількостях. Кінцевою операцією у виробництві дерев'яних паличок, наприклад для морозива, є операція пакування їх в пакети, що значно спрощує облік, зберігання і транспортування, як у виробника, так і у споживача. Загально прийнято, що пакети паличок для морозива містять їх по 50 штук, на що розраховані вхідні касети автоматів для виробництва морозива. Цей стандарт розповсюдився на столове приладдя, медичні шпателі та ін. Лінії для запаковування паличок є кінцевою ланкою в ланцюгу машин та механізмів в лініях для виробництва дерев'яних паличок будь-якого призначення та форми. Однак на практиці до цього часу існують виробництва, де операція пакування паличок виконується вручн у. В патентній літературі описана велика кількість ліній для пакування паличок для морозива. Вони мають схожу конструкцію і, в загальному вигляді, включають вхідний засіб для орієнтації та поштучної подачі паличок, їх транспортування, повороту з пласті на ребро, а також механізми формування пакета, обмотки його стрічкою, заклеювання та видалення. В залежності від конкретного виконання механізмів, що складають лінію, відомі кілька варіантів конструктивного виконання таких ліній [1, 2, 3, 4, 5 ]. Найближчою до запропонованої серед відомих ліній, за технічною суттю га отриманим результатом, є лінія для запаковування паличок, що є кінцевою ланкою в лінії для виробництва паличок із дерев'яного шпону [4]. Вона включає бункер, вертикально замкнутий ланцюговий транспортер з поперечними гніздами для паличок, механізм повороту паличок з пласі на ребро, та пакувальний механізм. Механізм повороту паличок з пласті на ребро виконаний у вигляді пари зубчастих дисків, змонтованих на одному валу з зірочкою ланцюгового транспортера по обидва її боки. Пакувальний механізм виконано у вигляді барабана з радіальними пазами, закріпленого на валу, який споряджено приводом крокового повороту і фіксатором положення. Барабан споряджено механізмами подачі паперової стрічки, заклеювання пакету, обрізування стрічки та видалення готового пакету паличок. Нижня половина барабана охоплена концентричними направляючими діаметр яких, менший від зовнішнього діаметру барабану на ширину 1-2 паличок. При цьому вал зазначених зубчастих дисків розміщено нижче валу барабана. На диску вершина зуба. в момент розташування його проти радіального пазу барабана розміщується між стінками зазначеного пазу. а задня кромка зуба - на одній із стінок цього пазу. Барабан і диски розташовані так, що їх зовнішні кола перетинаються і перекривають одне одного на відстань рівну 1-2 ширини палички. Описана лінія працює не стійко з частими зупинками із-за "заломів" паличок між робочими поверхнями зубчасти х дисків та барабана та заклинювання їх в пазу барабана. Задачею запропонованого винаходу є удосконалення відомої лінії для пакування дерев'яних паличок, в якій за рахунок зміни взаємного розташування механізмів та підбору співвідношень геометричних параметрів забезпечено фіксацію кожної палички при всіх її переміщеннях в робочих органах пристрою, що суттєво зменшує, кількість збоїв в роботі, обумовлених "заломами" та заклинюванням паличок між робочими органами. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій лінії для запаковування дерев'яних паличок, що включає вхідний бункер, вертикально замкнутий ланцюговий транспортер з гніздами, механізм повороту паличок з пласті на ребро, виконаний у вигляді пари зубчастих дисків, змонтованих на одному валу з зірочкою ланцюгового транспортера, та пакувальний механізм, що включає, барабан з радіальними пазами, закріплений на валу, спорядженому приводом крокового повороту і фіксатором положення, при цьому вал зубчастих дисків розміщено нижче валу барабана, барабан оснащений механізмами подачі паперової стрічки, заклеювання, обрізування стрічки та видалення пакету паличок, а нижня половина барабана охоплена концентричними направляючими, запропоновано барабан і диски розташувати так, що їх зовнішні кола є дотичними одне до одного, вал зубчастих дисків розмістити нижче валу барабана на відстані рівній ширині пазів диска, а концентричні направляючі виконати з діаметром рівним діаметру зовнішнього кола барабана. Суттєвими ознаками запропонованого пристрою спільними з прототипом є таки: - лінія для запаковування дерев'яних паличок, - лінія включає вхідний бункер, вертикально замкнутий ланцюговий транспортер з гніздами, механізм повороту паличок з пласі на ребро та пакувальний пристрій, - механізм повороту паличок з пласі на ребро виконаний у вигляді пари зубчастих дисків, змонтованих на одному валу із зірочкою транспортера, - пакувальний пристрій виконаний у вигляді барабану s радіальними пазами, - барабан закріплено на валу, спорядженому приводом крокового повороту і фіксатором положення. - вал зубчастих дисків розмішено нижче валу барабану, - барабан оснащено механізмами подачі паперової стрічки, заклеювання, обрізування стрічки та видалення пакету паличок, - нижня половина барабану охоплена концентричними направляючими. До нових суттєви х ознак лінії відносяться: - барабан і диски розташовані так, що їх зовнішні кола є дотичними одне до одного, - вал зубчастих дисків розміщено нижче валу барабану на відстань рівну ширині пазів диска, - концентричні направляючі виконані з діаметром рівним діаметру зовнішнього кола барабану. Технічним результатом від запропонованих удосконалень є те, що кожна паличка на шляху від транспортера до готового пакета перебуває в зафіксованому стані, тобто ліквідована будь яка можливості для її зміщення від заданого положення відносно робочих органів. Це виключає виникнення "заломів" паличок або заклинювання їх, чим досягається безперебійність роботи лінії, а значить і висока продуктивність. Суть винаходу ілюстр ується кресленнями: На Фіг.1 зображено загальний вигляд запропонованої лінії. На Фіг.2 зображена схема розташування осей барабану і зубчастого колеса, На Фіг. 3 зображено загальний вигляд барабану. На Фіг.4 зображено ділянку зубчастого колеса, що примикає до барабану, На Фіг.5 схема розташування паличок на початку формування пакету. На Фіг.6 те ж при кількох паличках в пакеті. Запропонована лінія включає (див. фіг.1) бункер 1. вертикально замкнутий ланцюговий транспортер 2 з гніздами 3, механізм 4 повороту паличок 5 з пласі на ребро, та пакувальний механізм 6, на вихідному боці якого розташовано приймальний бункер для готових пакетів. Механізм повороту паличок з пласті на ребро (див. фіг.4) виконаний у вигляді пари зубчастих дисків 6. змонтованих на одному валу 7 з зірочкою 8 ланцюгового транспортера по обидва її боки. Диски мають зубці і западини 9 між ними, які виконують роль гнізд для паличок. Кожна западина (див фіг.5 та 6) має полицю 10 розміщену радіальне та похилу площин у 11. Крок гнізд транспортера відповідає ЦІЛОМУ числу зубців зірочки. Пакувальний механізм виконано у вигляді барабану 12 (див. фіг.3) з радіальними пазами 13, закріпленого на валу 14, який споряджено приводом крокового повороту, гальмом і фіксатором положення, будь-якої відомої для цього конструкції, хоча найдоцільніше використати найбільш вдалі конструкції з відомих ліній для пакування. В конкретній лінії кроковий привод виконано у вигляді електрокерованого пневматичного приводу, який включає пневмоциліндр 15 з шестернею 16, що зв'язана з шестернею 17, закріпленою на валу барабану. Барабан споряджено механізмами подачі паперової стрічки, заклеювання пакету, обрізування стрічки та видалення готового пакету паличок, які виконані аналогічно тим, що застосовані на відомих лініях. Нижня половина барабану охоплена концентричними направляючими 18. Барабан і зубчасті диски (див. фіг. 2) розташовані так, що їх зовнішні кола є дотичними одне до одного, а вал зубчастих дисків розміщено нижче валу барабану на відстань L рівну ширині пазів h диска. Зазначені концентричні направляючі виконані з діаметром d рівним діаметру D зовнішнього кола барабану. Над вер хньою гілкою транспортера може розміщатися система контролю якості паличок, їх підрахунку та маркування, наприклад нанесення на палички товарного знаку виробника. Паз виконано з шириною h, яка складає 1,1-1,2 від ширини палички, на практиці це складає ~ 2мм., що задовольняє весь існуючий діапазон товщин паличок. Кромки на кінці концентричних направляючих з боку зубчастих дисків підняті над нижнім бортом гнізда в положенні заповнення на висоту Т рівну 0,1-0,15 від ширини пазу. Лінія працює наступним чином. Вхідний бункер 1 заповнюють паличками 5, які укладають в нього паралельно одна до одної, а також встановлюють касету (на кресленнях не показано) з паперовою стрічкою і заправляють її у всі робочі органи. При цьому палички подаються в бункер з пристрою для їх орієнтування, або використовують змінні бункери, які заповнюють окремо. Ланцюговий транспортер 2 вибирає з бункера палички по одній в кожному гнізді 3 та переносить їх до механізму 4 повороту паличок з пласі на ребро, де палички з гнізд транспортера переходять у западини 9 між зубцями дисків 8. При цьому палички лежать в гніздах транспортера на пласті і потрапляють у западини дисків теж лежачи на пласті. Кожна з паличок (див. фіг.6). лежачи у западинах дисків, та, описавши разом з диском четверть його повного оберту, приймає вертикальне положення, тобто лежить у западині спираючись на полицю 10 ребром, а пластю притулена до похилої площини 11. На прикінцевій фазі повороту паличка розміщується напроти пазу 13 барабану 12. В цей момент паличка натикається своїм ребром на кромки концентричних направляючих 18 і зупиняється, тоді як зубчасті диски продовжують обертання. При цьому, похила площина 11 западини штовхає паличку в радіальному напрямку спочатку по кромках направляючих, а далі по нижньому борту пазу 13. В результаті паличка повністю опиняється в пазу барабана і утримується від переміщення вершиною наступного по ходу дисків зуба. Наступна паличка в тому ж порядку заштовхується в паз. відтісняючи в його глибину попередні палички, тобто ті, що потрапили в паз раніше. Перша паличка, що потрапляє в паз утримується з боку пазу паперовою стрічкою від падіння на пласть, а з боку дисків - вершиною наступного зуба. Коли в пазу накопичується задана кількість паличок (50 штук), спрацьовує кінцевий вимикач, по сигналу якого вимикається привод транспортера і барабанів, відключається фіксатор положення барабана і вмикається привод його крокового обертання. При цьому, рух від пневмоциліндра через шестерні 16 та 17 передається валу 14 і барабан повертається на один крок та фіксуються в цьому положенні. В результаті місце заповненого паза займає порожній паз, а заповнений переходить в наступне положення, де остання паличка перекрита паперовою стрічкою і утримується від будь-якого зміщення концентричними направляючими 18. За цим вмикається привод ланцюгового транспортера та дисків і відбувається процес заповнення чергового пазу. Кожен заповнений паз вміщує пачку паличок. Проходячи через робочі зони механізмів заклеювання, обрізування стрічки та видалення пакету, формується готовий пакет паличок, придатний для тривалого зберігання, транспортування та використання. Кромки концентричних направляючих розташовані вище борту гнізда на 0,1-0,15 від ширини пазу, що в реальній конструкції складає 1,0мм. Це забезпечує зупинку палички ще до того як полиця западини стане напроти нижнього борту пазу. Таке розташування кромок дає змогу підвищити швидкість обертання дисків, без загрози виникнення збоїв у роботі лінії. Запропонована лінія однаково придатна для пакування паличок вирубаних із шпону, або пиляних, незалежно від їх форми та призначення (палички для морозива. медичні шпателі, одноразове столове приладдя). У порівнянні з лінією - прототипом запропонована лінія при тих же параметрах палички має більшу продуктивність, по перше за рахунок більшої швидкості робочих органів (транспортера та механізму повороту паличок з пласті на ребро), а по друге за рахунок безперебійно ії роботи. Джерела інформації прийняті до уваги 1. Авт. Свідоцтво СРСР №1248803 по М.кл.4 - В27L9/00, 2. Авт. Свідоцтво СРСР №1296414 по М.кл.4 - В27L9/00, 3. Авт. Свідоцтво СРСР №1535732 по М.кл.5 - В27L9/00, 4. Авт. Свідоцтво СРСР №1535733 по М.кл.5 - В27L9/00, 5. Авт. Свідоцтво СРСР №1684057 по М.кл.5 - В27L9/00, 6. Авт. Свідоцтво СРСР №1498616 по М.кл.4 - В27L9/00, Прототип