PL B1. FOBOS INVEST SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Sztum, PL BUP 11/09

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. B65B 29/02 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Zespół pakowania produktu do opakowania jednostkowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 11/09 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 06/11 (73) Uprawniony z patentu: FOBOS INVEST SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Sztum, PL (72) Twórca(y) wynalazku: WITOLD ZAPOLSKI-DOWNAR, Sopot, PL JACEK SZARYCKI, Zajezierze, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jacek Czabajski PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest zespół pakowania produktu, zwłaszcza torebek infuzyjnych z zawartością, do opakowań jednostkowych. Zespół pakowania jest fragmentem urządzenia pakującego, którego zadaniem jest zapakowanie oddzielnych torebek infuzyjnych, zwłaszcza z zawartością herbaty, ale również z inną zawartością, do jednostkowych opakowań, szczególnie opakowań hermetycznych, pozwalających przechowywać infuzyjne torebki z zawartością, bez utraty aromatu. Herbata i inne produkty w stanie suchym, przeznaczone do zaparzania, pakowane są do jednorazowych torebek infuzyjnych, które zwykle gromadzone są w opakowaniach zbiorczych. Po otwarciu zbiorczego opakowania i zużyciu pewnej ilości torebek, pozostałe w otwartym opakowaniu torebki infuzyjne ulegają procesowi wietrzenia, co wiąże się z utratą aromatu. Dla przeciwdziałania temu procesowi, oraz dla celów reklamowych wykorzystuje się opakowania jednostkowe, na przykład opakowania hermetyczne z tworzywa sztucznego, szczególnie w przypadku herbat i innych produktów przeznaczonych do zaparzania, o wysokich walorach smakowych. Znanych jest szereg rozwiązań urządzeń do pakowania herbaty do torebek infuzyjnych, których materiał pozwala swobodnie penetrować wnętrze torebki przez wodę w trakcie parzenia herbaty lub podobnych napojów, na przykład herbat ziołowych, owocowych lub kaw naturalnych lub zbożowych albo przygotowania innych roztworów na drodze infuzji. W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego USA nr US 4,986,455 znany jest zespół dozowania sypkiego produktu w postaci obrotowej tarczy, na której krawędzi znajdują się komory dozujące określoną ilość produktu. Tarcza podczas obrotu napotyka na swojej drodze ujście pojemnika z materiałem sypkim, napełniają się kolejne komory i te komory po opuszczeniu strefy ujścia wymienionego pojemnika, opróżniają się, wysypując do dalszych operacji związanych z pakowaniem, określone dozy materiału sypkiego. Ilość tego materiału zależy od wielkości komór, ale także od ciśnienia wywieranego na ten materiał w pojemniku zasilającym opisany zespół dozowania. W innym rozwiązaniu znanym z europejskiego opisu patentowego nr EP , przedstawiono inne znane urządzenie do pakowania i formowania torebek infuzyjnych do herbaty. Według tego znanego rozwiązania, urządzenie formuje zamknięte torebki z herbatą. Torebki są formowane przy użyciu szwów, gdzie jeden szew pierwszej torebki sąsiaduje z drugim szwem drugiej torebki i są one oddzielone strefą perforacji, która pozwala w dalszym etapie łatwo oddzielić jedną torebkę od drugiej. Szwy są wytwarzanie przez głowice ultradźwiękowe za pośrednictwem elektrod ultradźwiękowych przez zgrzewanie rękawa z tworzywa infuzyjnego. W kolejnym znanym z opisu patentowego USA nr US 6,725,628 rozwiązaniu, sposób ciągłego wytwarzania torebek do zaparzania herbaty polega na odkładaniu pojedynczych porcji herbaty na papierowej wstędze filtracyjnej, tworzenie rękawa, wykonanie przynajmniej jednego pasma komór, z których każda zamknięta jest spoiną poprzeczną i zawiera porcję substancji. Spoina poprzeczna stanowi jednocześnie tylną spoinę jednej komory i przednią spoinę drugiej komory. Pomiędzy obiema spoinami znajduje się perforacja, zgodnie z którą oddziela się komorę od pasma komór, łączy się komorę z pasmem materiału nośnego i oddziela się zawieszenia od materiału nośnego. Dla oddzielenia komory, chwyta się ją w pobliżu perforacji i odrywa tak, że komora zostaje oddzielona od pasma komór. Według innego rozwiązania znanego z polskiego opisu patentowego nr P , urządzenie do pakowania torebek do zaparzania herbaty zawiera zespół transportowy pasma materiału nośnego. Pasmo to połączone jest z pojedynczymi zamkniętymi komorami wykonanymi z papieru filtracyjnego, gdzie każda komora zawiera porcję substancji, na przykład herbaty. Urządzenie zawiera przynajmniej dwa niezależne od siebie pasy, których odcinek napędu przynajmniej częściowo przebiega równolegle do pasma materiału nośnego i które mają na stronie zwróconej do pasma materiału nośnego, rozmieszczone w odstępach krzywki, które współdziałając z oporowym elementem współpracującym chwytają pasmo materiału nośnego pomiędzy komorami lub w obszarze łączenia komory z pasmem materiału nośnego i transportują wraz z ruchem pasów. W szeregu rozwiązaniach przewidziano wytwarzanie opakowań infuzyjnych z zawartością herbaty, w kształcie określanym jako piramidki. Tego rodzaju forma torebki z herbatą ma postać tetraedru, czworościanu foremnego, wytwarzanego z rękawa z materiału infuzyjnego, przez zgrzanie go wzdłuż dwóch linii prostych wzajemnie prostopadłych. Pomiędzy tymi zgrzewami uzyskuje się komorę wypełnioną częściowo herbatą, w trakcie procesu formowania. Znane urządzenie do wytwarzania tego rodzaju infuzyjnych torebek piramidek z herbatą przedstawiono w opisie patentowym japońskim nr JP Dla zapakowania porcji herbaty do torebki w formie czworościanu foremnego ściętego,

3 PL B1 3 zwanego popularnie torebką piramidką, podaje się do przygotowanego we wstępnej operacji rękawa z materiału infuzyjnego porcję herbaty. Ten rękaw jest na dnie zamknięty szwem wykonanym w materiale infuzyjnym metodą termiczną w postaci zgrzewu dolnego przez jedną parę szczęk. Do przesuwającego się w dół rękawa podawana jest porcja herbaty z dozownika, po czym rękaw jest zatrzymywany i następuje zgrzanie szwu górnego, przez drugą parę szczęk. Ta druga para szczęk wykonuje górny zgrzew na rękawie, przy czym ten drugi zgrzew przebiega w płaszczyźnie równoległej do pierwszego dolnego zgrzewu, lecz w kierunku prostopadłym do niego. Pozwala to otrzymać torebkę piramidkę z porcją herbaty wewnątrz. Przedstawiony w opisie patentowym JP , znany zespół pakujący zawiera dozownik porcji herbaty lub innego materiału sypkiego, kanał podawczy porcji herbaty do rękawa oraz poniżej tego kanału zespół dwóch par szczęk, gdzie obie pary szczęk poruszają się w jednej płaszczyźnie, lecz krawędzie robocze obu par szczęk są prostopadłe. Na wymienionym kanale podawczym, na jego zewnętrznej, cylindrycznej powierzchni formowany jest w procesie ciągłym rękaw z materiału infuzyjnego. Zespół pakujący zawiera więc zespół wałków podających pasmo materiału infuzyjnego na zewnętrzną cylindryczną powierzchnię kanału podawczego. Pasmo materiału infuzyjnego jest obkładane po przejściu przez kołnierz prowadzący usytuowany w górnej części przewodu podawczego, na cylindrycznej powierzchni kanału podawczego i zgrzewane jest na tym kanale wzdłużnym szwem. Dla tego celu kanał podawczy wyposażony jest w kołnierz prowadzący, elektrodę zgrzewającą oraz układ podawania i prowadzenia pasma materiału infuzyjnego. Dalej zespół pakujący zawiera zespół podawania porcji herbaty, układ odbierania rękawa oraz zespół dwóch par szczęk zgrzewających, gdzie krawędzie zgrzewające jednej pary szczęk przebiegają w kierunku prostopadłym do krawędzi zgrzewających drugiej pary szczęk. Znane szczęki w każdej parze szczęk zawierają podwójne krawędzie zgrzewające oddzielone od siebie kanalikiem. Pozwala to otrzymać w każdej operacji zgrzania dwa równoległe, oddzielone od siebie szwy, to znaczy szew górny poprzedniej torebki oraz szew dolny następnej torebki. Według wynalazku, zespół pakowania produktu do opakowania jednostkowego stanowi główny element wykonawczy urządzenia do pakowania produktu do opakowania jednostkowego. Zespół pakowania zawiera kanał podawczy produktu. Równolegle, kanał podawczy jest skoordynowany z zespołem podawania produktu do tego kanału podawczego. Produktem może być każdy wyrób lub surowiec, stanowiący jednostkowy przedmiot, na przykład torebka infuzyjna z zawartością herbaty do bezpośredniego użycia. Głównym elementem zespołu podawania produktu jest zwykle transporter taśmowy, lub inny podajnik jednostek wyrobu. Kanał podawczy produktu połączony jest zwykle z zespołem podawczym pasma materiału opakowaniowego. Kanał podawczy na zewnętrznej powierzchni zawiera, co najmniej jeden kołnierz formujący rękaw z pasma materiału opakowaniowego przeznaczonego dla opakowania jednostkowego. Kanał podawczy wyposażony jest także w element zgrzewający wzdłużny pasma materiału opakowaniowego dla otrzymania wymienionego rękawa z materiału opakowaniowego. Zespół pakowania produktu wyposażony jest w czujniki sterujące zespołem podawania produktu, zespołem podawczym pasma materiału opakowaniowego, wzdłużną zgrzewarką, oraz pracą zespołu szczęk poprzecznych zgrzewających opakowanie jednostkowe produktu. Kanał podawczy zawiera zwykle w cylindrycznej ścianie, powyżej kołnierza formującego rękaw z materiału opakowaniowego, otwór podawczy produktu. Według wynalazku, zespół pakowania produktu do opakowania jednostkowego charakteryzuje się tym, że kanał podawczy zawiera wewnątrz przesuwny tłok, którego tłoczysko połączone jest z siłownikiem stanowiącym element wykonawczy ruchu tego przesuwnego tłoka. Tłok w górnym położeniu znajduje się ponad otworem podawczym produktu do kanału podawczego. W dolnym położeniu tłok znajduje się pod zespołem szczęk poprzecznych. Wewnątrz kanału podawczego znajduje się przewód zasiania sprężonym powietrzem. Otwór podawczy produktu wyposażony jest w czujnik produktu. Wymieniony czujnik produktu znajdujący się w obrębie otworu podawczego połączony jest ze sterownikiem siłownika oraz ze sterownikiem układu zasilania wnętrza kanału podawczego sprężonym powietrzem. Czujnik produktu znajdujący się w obrębie otworu podawczego połączony jest również z czujnikiem układu sterowania szczękami. Pakowany jednostkowo produkt stanowi korzystnie infuzyjna torebka z herbatą. W rozwiązaniu według wynalazku opracowano nową konstrukcję zespołu pakowania produktu do opakowania jednostkowego. Urządzenie służy do zapakowania produktu już zapakowanego na przykład do torebki z materiału infuzyjnego, do opakowania zewnętrznego. Dla tego celu opracowano nową konstrukcję zespołu pakującego, z zastosowaniem tłoka podawczego oraz z zastosowaniem strumienia powietrza okresowo zadawanego do rękawa z materiału opakowaniowego zewnętrznego.

4 4 PL B1 Po szeregu wykonanych próbach z zastosowaniem czujników sterującym całością wymienionych procesów technologicznych, zaproponowane rozwiązanie pozwoliło na ulepszenie prowadzenia procesu pakowania w układzie ciągłym. Przedmiot wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają: Fig. 1 - widok schematyczny zespołu pakowania produktu, Fig. 2 - widok zespołu pakowania produktu, Fig. 3 - widok zespołu szczęk poprzecznych. Zespół pakowania produktu do opakowania jednostkowego stanowi główny element wykonawczy urządzenia do pakowania produktu do opakowania jednostkowego. Jak to pokazano na złączonym rysunku fig. 1 oraz fig. 2, zespół pakowania zawiera kanał 1 podawczy produktu 2. Równolegle, kanał podawczy 1 jest skoordynowany z zespołem podawania produktu 2 do tego kanału podawczego. Produktem 2 może być każdy wyrób lub surowiec, stanowiący jednostkowy przedmiot, na przykład torebka w infuzyjna z zawartością herbaty do bezpośredniego użycia. Głównym elementem zespołu podawania produktu jest zwykle transporter taśmowy 3, lub inny podajnik jednostek wyrobu. Kanał podawczy 1 produktu 2 połączony jest zwykle z zespołem podawczym pasma materiału opakowaniowego, którego dla przejrzystości rysunku nie pokazano. Kanał podawczy 1 na zewnętrznej powierzchni zawiera, co najmniej jeden kołnierz 4 formujący rękaw 5 z pasma materiału opakowaniowego przeznaczonego dla opakowania jednostkowego, co pokazano na rysunku fig. 2. Kanał podawczy 1 wyposażony jest także w element zgrzewający wzdłużny 6 pasma materiału opakowaniowego dla otrzymania wymienionego rękawa 5 z materiału opakowaniowego. Tym samym rękaw 5 jest uformowany na zewnętrznej powierzchni kanału podawczego 1. Zespół pakowania produktu wyposażony jest w czujniki 7, 8 sterujące zespołem podawania produktu 2, zespołem podawczym pasma materiału opakowaniowego, wzdłużnym elementem zgrzewającym 6, oraz pracą zespołu szczęk poprzecznych 9 zgrzewających opakowanie jednostkowe produktu 2. W innych przykładach wykonania zespołu według wynalazku nie wyklucza się zastosowania dodatkowych czujników sterujących. Kanał podawczy 1 zawiera zwykle w cylindrycznej ścianie, powyżej kołnierza 4 formującego rękaw 5 z materiału opakowaniowego, otwór podawczy 10 produktu. Jak to pokazano na rysunku fig. 1 oraz fig. 2, kanał podawczy 1 zawiera wewnątrz przesuwny tłok 11, którego tłoczysko 12 połączone jest z siłownikiem 13 stanowiącym element wykonawczy ruchu tego przesuwnego tłoka 11. Tłok 11 w górnym położeniu znajduje się ponad otworem podawczym 10 produktu 2 do kanału podawczego 1. W dolnym położeniu tłok znajduje się pod zespołem 9 szczęk poprzecznych. Wewnątrz tłoczyska 12 oraz tłoka 11 znajduje się kanał zasiania sprężonym powietrzem 14. Otwór podawczy 10 produktu 2 wyposażony jest w czujnik produktu 8. Wymieniony czujnik 8 produktu 1 znajdujący się w obrębie otworu podawczego 10 połączony jest ze sterownikiem siłownika 13 oraz ze sterownikiem układu zasilania wnętrza kanału podawczego 1 sprężonym powietrzem. Czujnik produktu 8 znajdujący się w obrębie otworu podawczego 10 połączony jest również z czujnikiem układu sterowania zespołem szczęk 9. Ten zespół szczęk 9, jak to pokazano na załączonym rysunku fig. 3, zawiera dwie pary szczęk pracujące w poziomie, gdzie krawędzie robocze jednej pary szczęk 9.1, 9.2 są prostopadłe do krawędzi roboczych drugiej pary szczęk 9.3, 9.4. Nie wyklucza się w innych przykładach wykonania zespołu według wynalazku, zastosowania jednej pary szczęk poprzecznych. Pakowany jednostkowo produkt stanowi korzystnie infuzyjna torebka z herbatą. Praca zespołu pakującego rozpoczyna się od uformowania na zewnętrznej powierzchni kanału podawczego 1 rękawa 5, który przesuwany jest wzdłuż tego kanału podawczego 1 i jednocześnie zgrzewany elementem zgrzewającym wzdłużnym 6. Po zgrzaniu w szczękach poprzecznych 9.1, 9.2 pierwszej zgrzeiny poprzecznej, do kanału podawczego wprowadzane jest pierwsze opakowanie produktu 2. Ruch opakowania wspomagany jest ruchem tłoka 11 oraz nadmuchem powietrza z kanału 14 we wnętrzu tego tłoka 11. Tą drogą pierwsze opakowanie produktu 2 jest wprowadzone w obręb wykonanej pierwszej zgrzeiny poprzecznej. Po wycofaniu tłoka i przesunięciu rękawa o wyznaczoną odległość, na rękawie wykonywana jest druga zgrzeina poprzeczna, prostopadła do pierwszej zgrzeiny. Ta druga zgrzeina stanowi zarazem pierwszą zgrzeinę kolejnego opakowania jednostkowego, które wykonywane jest w takim samym cyklu jak opisany wyżej.

5 PL B1 5 Wykaz oznaczeń na rysunkach 1. Kanał podawczy. 2. Produkt. 3. Transporter taśmowy. 4. Kołnierz formujący. 5. Rękaw. 6. Element zgrzewający wzdłużny 7. Czujnik. 8. Czujnik. 9. Zespół szczęk poprzecznych. 9.1, 9.2. Para szczęk poprzecznych. 9.3, 9.4. Para szczęk poprzecznych. 10. Otwór podawczy. 11. Tłok. 12. Tłoczysko. 13. Siłownik. 14. Kanał zasilania sprężonym powietrzem. Zastrzeżenia patentowe 1. Zespół pakowania produktu do opakowania jednostkowego, zawierający kanał podawczy, zespół podawania produktu do tego kanału podawczego oraz zespół podawczy pasma materiału opakowaniowego, przy czym kanał podawczy zawiera, co najmniej jeden kołnierz formujący rękaw z pasma materiału opakowaniowego i wyposażony jest w element zgrzewający wzdłużnie pasmo materiału opakowaniowego, gdzie ten zespół pakowania produktu wyposażony jest w czujniki sterujące zespołem podawania produktu, zespołem podawczym pasma materiału opakowaniowego oraz pracą zespołu co najmniej jednej pary szczęk zgrzewających opakowanie jednostkowe produktu, gdzie kanał podawczy zawiera otwór podawczy produktu, znamienny tym, że kanał podawczy 1 zawiera wewnątrz przesuwny tłok 11, którego tłoczysko 12 połączone jest z siłownikiem 13, gdzie tłok 11 w górnym położeniu znajduje się ponad otworem podawczym 10 produktu 2 do kanału podawczego 1 zaś w dolnym położeniu tłok 11 znajduje się pod zespołem szczęk poprzecznych 9, natomiast wewnątrz tego kanału podawczego 1 znajduje się przewód zasiania sprężonym powietrzem Zespół pakowania produktu według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór podawczy 1 produktu 2 wyposażony jest w czujnik 8 produktu Zespół pakowania produktu według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że czujnik 8 produktu 2 znajdujący się w obrębie otworu podawczego 10 połączony jest ze sterownikiem siłownika 13 oraz ze sterownikiem układu zasilania sprężonym powietrzem. 4. Zespół pakowania produktu według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że czujnik 8 produktu 2 znajdujący się w obrębie otworu podawczego 10 połączony jest z czujnikiem układu sterowania zespołem szczęk poprzecznych.

6 6 PL B1 Rysunki

7 PL B1 7

8 8 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)