Пристрій для з’єднання пакета виробів пластиковою стрічкою та скріпою

Винахід відноситься до пакувальної техніки і може бути використаний в різних галузях промисловості при формуванні групових пакетів виробів шляхом обв'язування пакета пластиковою стрічкою і закріплення її пластично деформованою скріпою. Відомий пристрій для з'єднання пакета виробів пластиковою стрічкою та скріпою, що містить корпус з опорною площадкою для скріпи і робочу рукоятку із встановленими на корпусі притисненим, відрізним і натяжним механізмами, кінематично зв'язаними один з одним [пат. США №6047742, B21F9/00; В65В13/22, 1997]. Недоліком даного пристрою є необхідність в наявності додаткового інструмента, який використовують для обтиснення скріпи після розташування в неї обох кінців пластикової обв'язувальної стрічки, верхнього і нижнього. Це створює великі незручності в процесі експлуатації пристрою і знижує його компактність. Найбільш близьким по суті і результату, що досягається, до технічного рішення, яке пропонується, є пристрій для з'єднання пакета виробів пластиковою стрічкою та скріпою, що містить корпус з опорною площадкою для скріпи, змонтовані на корпусі механізми обтиснення скріпи, притиснення і натягання відповідно нижнього і верхнього кінців пластикової стрічки, кожний із яких зв'язаний з відповідною поворотною рукояткою, а також відрізний ніж і засіб фіксації скріпи на опорній площадці [пат. США №4056128, B21F15/06; B65B13/22, 1978]. Усі операції по пакуванню виробів здійснюють за допомогою даного пристрою без використання додаткового інструмента для обтиснення скріпи, що робить цей пристрій компактним і зручним в роботі й тому прийнятий нами в якості прототипу. Засіб фіксації скріпи у відомому пристрою виконаний у вигляді підпружиненої у вертикальному напрямку планки, встановленої рухомою в пазу, що виконаний в середньої частині пуансона. Опорна площадка для скріпи тут виконана гладкою і не має ніяких елементів, які обмежують зміщення скріпи в повздожному і кутовому напрямках при розташуванні останньої на зазначеній площадці. Підпружинена планка, що контактує зі скріпою в середній її частині, не виключає від можливих її зміщень при виконанні окремих операцій по пакуванню виробів. Скріпа може при цьому зміщува тися в той або інший бік і займати невизначене положення, яке може бути незручним для виконання якийсь операції при з'єднанні пакета виробів. Це примушує оператора постійно слідкувати за положенням скріпи на площадці та коректувати її розташування на неї при відхиленні від напрямку, що потрібний. Це значно ускладнює умови праці оператора і негативно відображається на продуктивності пристрою. Завдання даного винаходу полягає у створенні пристрою для з'єднання пакета виробів пластиковою стрічкою, який попереджує зміщення скріпи на опорній площадці шляхом орієнтованого закріплення скріпи на ній і виключає, таким чином, необхідність по контролю і корекції з боку оператора положення скріпи при виконанні усього робочого циклу по пакуванню виробів, а, отже, спрощує умови праці оператора і підвищує його продуктивність. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрою для з'єднання пакета виробів пластиковою стрічкою та скріпою, що містить корпус з опорною площадкою для скріпи, змонтовані на корпусі механізми обтиснення скріпи, притиснення та натягання відповідно нижнього та верхнього кінців пластикової стрічки, кожний з яких зв'язаний з відповідною поворотною рукояткою, а також відрізний ніж і засіб фіксації скріпи на опорній площадці, відповідно винаходу, опорна площадка містить ложе для скріпи та поперечний паз, а засіб фіксації скріпи виконаний у вигляді шарнірно закріпленої на корпусі з можливістю кутового повороту в поперечному напрямку П-подібної рамки, відстань між вертикальними стійками якої дорівнює довжині скріпи, при цьому на поперечці рамки в проміжку між її стійками й на відстані одна від одної закріплені дві пластинчаті пружини з консольно виступаючими під поперечкою і зігнутими над опорною площадкою кінцями, а на кожній стійці рамки з внутрішньої їх сторони виконані бічні уступи, при цьому передня стійка рамки має носок, що вільно розташований в поперечному пазу опорної площадки. Порівняльний аналіз технічного рішення, що пропонується, з відомим (прототипом) свідчить, що новими суттєвими ознаками та їх сполуками тут є такі: 1. Виконання засобу фіксації скріпи у вигляді шарнірно закріпленої на корпусі з можливістю кутового повороту в поперечному напрямку П-подібної рамки, відстань між вертикальними стійками якої дорівнює довжині скріпи. 2. Наявність закріплених на поперечці П-подібної рамки в проміжку між її стійками і на відстані одна від одної двох пластинчатих пружин з консольно виступаючими під поперечкою та зігнутими над опорною площадкою кінцями. 3. Виконання на кожній стійці рамки з внутрішньої її сторони бічних уступів. 4. Наявність на опорній площадці корпуса ложа для скріпи та поперечного паза. 5. Виконання на передній стійці рамки носка, вільно розташованого в поперечному пазу опорної площадці. Виконання засобу фіксації скріпи у вигляді шарнірно закріпленої на корпусі з можливістю кутового повороту в поперечному напрямку П-подібної рамки, відстань між вертикальними стійками якої дорівнює довжині скріпи забезпечує орієнтоване закріплення скріпи в потрібному напрямку на опорній площадці, попереджує кутову ротацію скріпи на ній і не потребує від оператора постійного контролю та спостереження за розміщенням скріпи. Наявність закріплених на поперечці П-подібної рамки в проміжку між її стійками й на відстані одна від одної двох пластинчатих пружин з консольно виступаючими під поперечкою та зігнутими над опорною площадкою кінцями створює умови для фіксації скріпи за допомогою зазначених пружин одночасно в двох, розділених одна від одної, площинах, що підвищує жорсткість розміщення скріпи на опорній площадці. Виконання на кожній стійці П-подібної рамки з внутрішній її сторони бічних уступів забезпечує взаємодію останніх зі скріпою в процесі переміщення її на опорній площадці до потрібного місця встановлення скріпи на ній. При цьому переміщенні скріпи П-подібна рамка здійснює кутовий поворот в поперечному напрямку, а скріпа переміщується в зазначеному напрямку по площадці в строго орієнтованому положенні, що виключає, таким чином, її кутову ротацію. Наявність на опорній площадці ложа для скріпи забезпечує точне встановлення скріпи в потрібне положення її на опорній площадці і виключає, таким чином, коректування розташування скріпи на площадці з боку оператора, поліпшує умови його праці та підвищує продуктивність роботи пристрою. Виконання на передній стійці рамки носка, вільно розташованого в поперечному пазу опорної площадці, попереджує передчасне повернення рамки до первинного її положення по завершенню обтиснення скріпки пуансоном і не створює, таким чином, перешкод при зніманні пристрою з пакету виробів. Винахід пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображений загальний вигляд пристрою для з'єднання пакета виробів пластиковою стрічкою та скріпою, що пропонується, в первинному його положенні; на Фіг. 2 - пристрій в положенні встановлення нижнього кінця пластикової стрічки в скріпу; на Фіг.3 - пристрій в положенні встановлення верхнього кінця стрічки в скріпу; на Фіг.4 переріз А-А на Фіг.1; на Фіг.5 - переріз А-А на Фіг.1 в робочому положенні фіксатора скріпи; на Фіг.6 - засіб фіксації скріпи. Пристрій містить корпус 1 з опорною площадкою 2 для скріпи 3, змонтовані на корпусі механізми обтиснення скріпи, притиснення і натягання відповідно нижнього 4 і верхнього 5 кінців пластикової обв'язувальної стрічки 6. Кожен із зазначених механізмів кінематичне зв'язаний з відповідною поворотною рукояткою. Механізм обтиснення скріпи включає дві вертикальні напрямні 7, виконані у вигляді гвинтів, ненарізна частина 8 яких служить для переміщення вздовж них підпружиненого за допомогою циліндричної пружини 9 пуансона 10. Нижня частина пуансона виконана у вигляді профільної робочої поверхні 11, що взаємодіє зі скріпою. В пуансоні на осі 12 змонтований ролик 13. На верхній частині корпуса 1 за допомогою осі 14 шарнірно закріплена поворотна рукоятка 15 механізму обтиснення скріпи. На кінці зазначеної осі 14 розміщений кулачок 16, що взаємодіє з роликом 13. Довжину поворотної рукоятки 15 встановлюють за умовами забезпечення нею необхідного зусилля для обтиснення шляхом пластичного деформування пуансоном скріпи по завершенні обв'язки пакета 17 виробів стрічкою 6. Опорна площадка 2 і профільна робоча поверхня 11 пуансона 10 мають виступи 18 і западини 19, що чергуються між собою, при чому виступи 18 на опорній площадці розташовані співосно западинам 19 на пуансоні і навпаки. Ме ханізм притиснення нижнього кінця 4 пластикової стрічки містить шарнірно закріплену на корпусі за допомогою осі 20 притискну колодку 21, підошва якої виконана з рифленнями 22, а верхня - у вигляді циліндричної голівки 23, що вільно входить до порожнини 24, створеної на зворотному кінці 25 поворотної рукоятки 26, шарнірно закріпленої на осі 27 в корпусі. Притискна колодка 21 з переднього краю має виступ 28, що взаємодіє з підпружиненою за допомогою пружини 29 втулкою 30. Ме ханізм натягування верхнього кінця 5 стрічки включає закріплений на одної осі на корпусі 1 поворотний натяжний барабан 31, з виступами 32 і втулк у із зуб'ями 33. З останніми кінематично зв'язана рукоятка 34. На барабані 31 з торця виконані наскрізні пази 35, що діаметрально розташовані один від одного під кутом 60°. Натяжний барабан розміщений на корпусі таким чином, що виступи 32 його взаємодіють з вільним кінцем зворотної тяги 36, другий кінець якої закріплений на відрізному ножі 37. Останній встановлений поворотним на притискній колодці 21, на якої виконаний поздовжній паз 38, Пристрій має також засіб фіксації скріпи на опорній площадці, що виконаний у вигляді шарнірно закріпленої на корпусі на осях 39 з можливістю охоплення пуансона 10 і кутового повороту в поперечному напрямку П-подібної рамки 40, відстань "l" між вертикальними стійками 41 і 42 якої дорівнює довжині скріпи 3. Рамка 40 підпружинена в поперечному напрямку за допомогою пружини крутіння 43, закріпленої на корпусі 1. На поперечці 44 рамки в проміжку 45 між її стійками і на відстані "L" одна від одної закріплені дві пластинчаті пружини 46 і 47 з консольно виступаючими під поперечкою і зігнутими над опорною площадкою 2 кінцями. На кожній стійці 41 і 42 П-подібної рамки з внутрішньої її сторони виконані бічні уступи 48. Передня стійка 41 рамки має носок 49, вільно розташований в поперечному пазу 50, що виконаний на опорної площадці 2. Остання містить також ложе 51 для скріпи, глибина якої приблизно рівна товщині скріпи. Пристрій працює наступним чином. Перед використанням пристрою поворотні рукоятки 15, 26 і 34 знаходяться в крайніх положеннях, а пуансон 10 під дією пружини 9 розташований у верхньому положенні таким чином, що між його профільною поверхнею 11 і опорною площадкою 2 утворюється проміжок, достатній для проходження через нього скріпи 3. Здійснюють встановлення скріпи на опорну площадку. При цьому скріпу заводять збоку в зазначений проміжок і встановлюють її між стійками 41 і 42 П-подібної рамки 40. Внаслідок рівності довжини скріпи і відстані "l" між стійками рамки забезпечується орієнтоване переміщення скріпи в заданому напрямку по опорній площадці 2. При цьому переміщенні скріпа взаємодіє спочатку з пластинчатими пружинами 46 і 47, а потім - з бічними уступами 48. За рахунок зазначеної взаємодії П-подібна рамка здійснює кутовий поворот в поперечному напрямку за годинною стрілкою і переборює при цьому опір пружини крутіння 43, а подальше переміщення скріпи 3 по площадці здійснюється в напрямку, що обмежений стійками 41 і 42 рамки, пружини 46 і 47, а також пружина 43 при цьому стискуються. При досягненні ложа 51 на опорної площадці 2 скріпа встановлюється в неї із характерним для цього положення звуком, що дає інформацію для оператора по завершенню встановлення скріпи до ложа. При цьому, за рахунок дії пружних сил пружини крутіння 43 і пластинчатих пружин 46 і 47 одна із сторін скріпи 3 притискається до бічної стінки ложа, чим забезпечується потрібна жорсткість закріплення скріпи в заданому положенні. Крім того, силова взаємодія пластинчатих пружин 46 і 47 зі скріпою одночасно вдвох, розташованих на відстані "L" одна від одної площинах, створює сприятливі умови для надійного закріплення скріпи в ложе 51 і попереджує кутові зміщення скріпи в процесі виконання окремих операцій, пов'язаних з пакуванням виробів 17. При цьому з боку оператора не виникає необхідності контролю за орієнтуванням розташування скріпи на опорній площадці і корекції цього розташування. Для заправки (встановлення) нижнього кінця 4 пластикової стрічки 6 поворотну рукоятку 26 переводять в крайнє верхнє положення. За рахунок взаємодії циліндричної поверхні зворотного кінця 25 зазначеної рукоятки з голівкою 23 здійснюється поворот за годинною стрілкою навколо осі 20 притискної колодки 21. Виступ 28 колодки переміщує вліво втулку 30, пр ужина 29 при цьому стискується, а вільний кінець зворотної тяги 36 притискується під дією енергії зазначеної пружини до одного із виступів 32 натяжного барабана 31. Нижній кінець 4 пластикової стрічки встановлюють в скріпу 3 і далі - в проміжок між підошвою притискної колодки 21 і корпусом 1, після чого рукоятки 26 переводять в крайнє нижнє її положення і під дією енергії пружини 29 колодка притискає зазначений кінець стрічки до корпуса. Рифлення 22, що виконані на підошві притискної колодки 21, забезпечують достатньо високе зусилля притиску цього кінця стрічки до корпуса. Вільний кінець зворотної тяги 36, що контактує із виступом 32 барабана 31, повертає останній проти годинної стрілки до дотику рифленої підошви притискної колодки 21 з нижнім кінцем 4 стрічки. В цьому положенні один із діаметрально розташованих на торці барабана 31 пазів 35 встановлюються під кутом, що забезпечує зручне введення в нього в подальшому верхнього кінця 5 стрічки. По завершенню притиску нижнього кінця 4 стрічки верхній його кінець 5 обмотують навколо упаковки виробів, пропускають через скріпку 3 і далі через паз 38 колодки 21 - в паз 35 натяжного барабана 31. Шляхом зворотно-поступового руху р укоятки 34 здійснюють натягування верхнього кінця 5 стрічки. При досягненні потрібного зусилля натягування стрічки рукоятку 15 повертають проти годинної стрілки вгору і через кулачок 16 і ролик 13 пуансон 10 переміщується донизу, пружина 9 при цьому стискується. При взаємодії профільної поверхні 11 пуансона зі скріпою 3 здійснюється її обтиснення із розміщеними в неї нижнім 4 і верхнім 5 кінцями стрічки 6. Виконання на робочій поверхні 11 пуансона і опорній площадці 2 западин 19 і виступів 18, що чергуються між собою, забезпечують надійне скріплення між собою зазначених кінців стрічки в натягнутому її стані. Стрічка при цьому контактує з носком 49, що виконаний на передній стійці 41 П-подібної рамки. Остання при цьому займає кутове положення, що є близьким до взведеного і не перешкоджає зніманню пристрою з упаковки виробів. Перед зніманням пристрою рукоятку 26 повертають вгору і відрізний ніж 37 перерізає верхній кінець стрічки 6, а притискна колодка 21 піднімається догори і звільняє при цьому нижній кінець 4 стрічки. В процесі знімання пристрою під дією енергії пружини 43 П-подібна рамка 40 повертається проти годинної стрілки до первинного її становища. Носок 49 зазначеної рамки при повороті її переміщується в поперечному пазу 50 до упору його до внутрішнього торця цього пазу. Таким чином, таке конструктивне виконання пристрою для з'єднання пакету виробів пластиковою стрічкою та скріпою забезпечує надійне і стабільне розміщення скріпи на опорній площадці корпуса в заданому положенні при виконанні усього робочого циклу пакування виробів. Необхідність в контролю і корекції розташування скріпи на площадці з боку оператора при цьому не виникає, що значно спрощує умови його праці. Продуктивність роботи пристрою підвищується за рахунок цього в середньому на 18-22 %.