Патент ссср 410964

 

Й Е 4

ОПИСАН

ИЗОВРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социал истическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 29.VI.1970 (№ 1453794/25-27) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 28Л .1974

М. Кл. В 29с 27! 02

В 231 37/04

Государственныи комитет

Совета Министров СССР по делам иеаоретениЯ и открытий

УД l(621.791.46.62 !.791..039(088.8) Авторы изобретения

В. С. Мясников, А. К. Абрамкин и Д. А. Москвичев

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт тары и упаковки

АВТОМАТ РОТОРНОГО ТИПА ДЛЯ СВАРКИ ПАКЕТОВ

ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ

Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для сварки пакетов из теpM011JIасто13.

Известен автомат роторного типа для сварки пакетов из термопластов и упаковки в них продуктов, содержащий ротор, рулонодержатель, пакетоформующее устройство, сварочные устройства, состоящие из нагревателей и протягивающих роликов с приводом, режущие устройства с поворотными ножами, поворотные прижимы, причем нагреватели, прижимы и ножи установлены по окружности ротора с возможностью изменения расстояния между ними.

Такой автомат предназначен для сварки продольного и поперечного швов пакета и не может быть использован JFJfsf изготовления пакетов с фальцами.

В предлагаемом «Втом>ггс для повышения производительности сварки пакетов с фальцамн нри использовании извсст11ы.: клиновых н11гревателей, ротор выполнен с радиальными направляющими, расположенными равномерно по окружности, и снабжен копирами, закрепле1гными па его поверхности, а сварочное устройство снабжено ползуном, установленным

11Ft р>!пиалl>ных направля1ощих ротора и несущим Iffff1151гнва1о1цне ролики, подвн>кным в раднальш>м направлении стержнем с копирными роликами, установленным на ползуне и подпружиненным относительно него, подвижной в радиальном направлении кареткой, установле1гной на стержне, подпружиненной относительно него и несуще"; рс5 жущее устройство также снабжено ползуном, стержнем и кареткой, подвижными в радиальном направлении, и, кроме того, снабжено вакуумным столом, закрепленным на нолзунс симметрично относительно ножа в плоскости, 10 перпендикулярной плоскости поворота ножа, смонтированного на каретке, одновременно служащей для крепления поворотных при>кимов, при этом ползуны, несущие элементы сварочного и режущего устройств установле15 ны поочередно по окружности ротора. Привод протягивающих роликов выполнен в виде планетарной передачи с коническим зацепленнсм, валы шестерен которой выполнен11 переменными но длине, например тслесконн11ескнмн.

20 Рабоч 151 поверхность клинового нагревателя выно ffeff;f по форме„соответствуюгцей фо1эмс

11аза между двумя прот51гнв111о1цнми ролш<амн, установленными снм метр и IFFA относнтел1.ны

I f а Г pе в>1 1 ел 51.

25 11редлагаемый автомат может быть нспол1.зован прн сварке пакетов 11з комбинированных матер11алов, например на основе бумаги, с н;1ружным термопластичшнм покрытием.

11а фиг. 1 представлена технологическ;151

80 схема предлагаемого автомата; »а фиг. 2—

3 автомат, общий вид; ца фиг.- 3 — то же, вид сбоку; на фиг. 4 — кинематическая схема привода; на фиг. 5 — сварочное устройство; на фиг. 6 — режущее устройство.

Лвтомат содержит раму 1, рулонодержатель

2 с термопластичным материалом 3, иакетоформующее устройство 4, подгибающее кромки зермопластичного материала, ротор 5, копирную плиту 6, электропривод 7.

11олый вал 8 ротора 5 закреплен на двух подшипниках 9. lla валу смонтирована ступица 1О, на которой поочередно расположены сварочные 11 и режущие 12 устройства. На валу также расположены вакуумный распределитель 13, предназначенный для подвода вакуума к каждому режущему устройству, распределитель воздуха 14, предназначенный для подачи воздуха к каждому сварочному устройству, и коллектор 15 подачи электроэнергии к сварочным устройствам.

Сварочное устройство 11 предназначено для фальцевания заготовки 16 пакета и последующей сварки пакета 17. Все элементы сварочного устройства смонтированы на радиальной направляющей 18, закрепленной в ступице 10 ротора 5. С целью регулировки длины пакета сварочное устройство перемещается в радиальном направлении и фиксируется с помощью червячной 19 и реечной 20 передач.

Червячная передача с шестерней расположены на ползуне 21 сварочного устройства, а направляющая 18 имеег рейку. В верхней части сварочного устройства 11 на ползуне 2! консольно на подшипниках смонтированы приводные протягивающие ролики, в том числе основной обрезиненный ролик 22 с осью 23 и прижимной составной ролик, состоящий из двух роликов 24 и 25, ширина которых равна ширине шва. Ролики 24 и 25 установлены на оси 26. Регулировка расстояния между швами для различных по размерам пакетов обеспечивается перемещением роликов 24 и 25 вдоль оси 26.

Привод протягивающих роликов осуществляется следующим образом. B зацеплении с неподвижным коническим колесом 27 находится коническая шестерня 28, закрепленная консольно на неподвижной части телескопического вала 29, опоры которого расположены на ступице 10. Подвижная часть телескопического вала 30 имеет опоры на ползуне 21. Через коническую передачу 31 и шестеренчатые передачи 32 и 33 приводные протягивающие ролики 22, 24 и 25 при вращении ротора приводятся в движение. На ползуне 21 смонтирован подвижной стержень 34, предназначенный для плоскопараллельного перемещения и фиксации в крайних положениях клиновых воздушных нагревателей 35 и 36 при фальцевании заготовки пакета и сварке.

Стержень 34 смонтирован в цилиндрических направляющих ползуна 21. Пружиной 37 стержень оттягивается к центру ротора и прижимается к ползуну 21. На конце стержня закреплена упорная площадка 38, на которой

4!0964

58 режущего устройства смонтирован подвиж65 смонтирован копирный ролик 39, взаимодействующий с копирами (копиром 40 движения нагревателей от центра и копиром 41 движения нагревателей к центру).

Для фиксации стержня 34 в крайнем от центра положении на другом конце стержня смонтирован поворотный упор 42, взаимодействуюший с упором 43, закрепленным на ползуне 21. Поворотный упор 42 приводится в движение от системы рычагов с возвратной пружиной 44 и роликов 45, взаимодействующих с копиром поворотного упора 46.

Воздушные нагреватели 35 и 36 смонтированы на подвижной каретке 47, установленной

1 на стержне 34. Пружиной 48 каретка 47 упирается в упорную площадку 38. На каретке

47 шарнирно закреплен поворотный рычаг 49 с воздушными нагревателями 35 и 36. Поворотный рычаг 49 приводится в движение (поворачивается, чтобы обойти термопластичный материал) через систему рычагов с возвратной пружиной 50 и роликом 51, взаимодействующим с поворотным копиром 52. Рычаг 49 в горизонтальном положении фиксируется ко;>„- нусным фиксатором.

Гнездо 53 фиксатора расположепо на рычаге 49, а палец 54 фиксатора закреплен на упорной площадке 38. Для обеспечения поворота рычага 49 в конце хода (от центра) стержня 34 каретка 47 удерживается упором

55, при этом палец 54 выходит из гнезда 53.

При обратном ходе палец 54 входит в гнездо

53 и фиксирует рычаг 49. За счет того, что пружина 37 сильнее пружины 48, каретка 47 имеет возможность вместе со стержнем 34 опуститься к центру до упора.

Клиновые воздушныс нагреватели 35 и 36 установлены с возможностью перемещения вдоль рычага с помощью винтового механизма.

4О Каждый нагреватель снабжен электроспиралью, запитанной от коллектора 15. К каждому нагревателю подводится воздух с помощью распределителя воздуха 14. Нагреватель оборудован фальцующпм ножом 56, пред4 назначенным для перегиба заго" îâêè пополам (фальцевания), и соплом 57, выполненным в виде щели для выхода нагретого воздуха.

Режущее устройство 12 предназначено для резки заготовок пакета. Ползун 58 режущего устройства установлен на направляющей 18, аналогичной направляющей сварочного устройства. Для регулировки длины пакета режущее устройство 12 перемещается в радиальном направлении и фиксируется червячным механизмом так >ке, как и сварочное устройство.

В верхней части ползуна 58 режущего устройства консольпо смонтирован вакуумный стол 59, состоящий из двух частей. Посередине стола смонтирован неподви>кный нож 60.

Снаружи стол имеет резиновую поверхность с отверстиями 61, сообщающимися с камерами внутри стола, к которым от вакуумного распределителя 13 подается вакуум. На ползуне

410964 ной стержень 62, предназначенный для плоскопараллельного перемещения и фиксации в крайних положениях прижимов 63 и 64, прижимаюши. термопластичный материал к поверх»ости стола 59, Стержень 62 смонтирован в цилиндрических направляющих ползуна 58.

Пружшьой 65 стержень оттягивается к центру.

На одном конце стержня 62 закреплена упорная площадка 66, на которой смонтирован копирный ролик 67, взаимодействующий с ко- 10 пиром 68 движения при>кимов к центру, и копир 69 движения прижимов от центра.

Для фиксации стержня 62 в крайнем от центра положении на другом конце стержня смонтирован поворотный упор 70, взаимодей- 15

cTBvloLIIèé с упором 71, закрепленным на ползуне 58.

Поворотный упор 70 приводится в движение от системы рычагов с возвратной пружиной 72 и роликом 73, взаимодействующим с копиром 20 поворотного упора 74. На конце стержня 62 установлена подвижная каретка 75. Пружиной 76 каретка упирается в упорную площадку 66.

На каретке шарнирно на оси 77 закрепле- 25 ны два прижима 63 и 64 с обрезиненной прижимной плоскостью и поворотный нож 78 с механизмом поворота. Нож 78 приводится в движение через систему рычагов с возвратной пружиной 79 и роликом 80 от копира рез- 30 ки 81. Прижимы 63 и 64 приводятся в дви>кение (поворачиваются, чтобы обойти термопластичный материал) через систему рычагов с возвратной пружиной 82 и роликом 83, взаимодействующим с поворотным копиром 52.

Прижимы 63 и 64 в горизонтальном положении фиксируются конусным фиксатором.

Гнездо 84 фиксатора расположено у основания прижимов, а конусный палец 85 фиксатора расположен на упорной площадке 66. С 4р целью обеспечения поворота прижимов 63 и

64 в конце хода от центра стержня 62 каретка 75 удерживается упором 86, и палец 85 фиксатора выходит из гнезда 84. При обратном ходе палец 85 входит в гнездо 84 и фик- 45 сирует прижимы в горизонтальном положении.

3а счет того, что пружина 65 сильнее пружины 76, каретка 75 имеет возможность вместе со стержнем 62 опуститься к центру до упора. 50

Копирная плита 6 смонтирована с торцовой стороны ротора и оборудована копирами, установленными с возможностью регулировки положения в зависимости от размеров свариваемого пакета. 5S

Лвтомат работает следующим образом.

Термосвариваемый материал 3 с рулонодержателя 2 поступает на пакетоформующее устройство 4, где подгибаются кромки термопластичного материала. Протягивание термопла- у стнчного материала с рулона обеспечивается за счет "îãî, что он прижимами 63 и 64 прижимается к столам 59 режущих устройств 12, вращающихся вместе с ротором 5. Прижим также осуществляется за счет вакуума, под- 65 веденного к столу 59. В верхней части poropa прижимы 63 и 64 обходят термопластичный материал (из горизонтального поло>кения переходят в вертикальное и обратно в горизонтальное). Поворот прижимов осуществляется при крайнем от центра положении стержня 62 через систему рычагов с возвратной пружиной 82 и ролик 83, взаимодействующий с поворотным копиром 52; вместе с прижимами поворачивается и нож 78, при этом палец 85 фиксатора выведен из гнезда 84. После поворота прижимов и ножа, ролик 67 режущего устройства находит на копир 68, стержень 62, находящийся в крайнем от центра (верхнем) положении, подается еще вверх, поворотный упор 70, упирающийся в упор 71, отходит от этого упора.

Ролик 73 системы рычагов с возвратной пру>кипой 72 стержня 62, закрепленный в нижней части, входит в контакт с копиро я у»оря

74, и поворотный упор 70 поворачивается. Далее при взаимодействии ролика 67 с копиром

68 сгержень 62 движется к центру под действием пружины 65. Палец 85 фиксатора садится в гнездо 84, фиксируя прижимы 63» 64 в горизонтальном положении, далее площадка

66 упирается в подвижную каретку 75, смещая ее вдоль стержня 62, при этом при>к»мы

63 и 64 опускаются на поверхность стола 59, прижимая термопластичный материал к нсму, ролик 67 выходит из контакта с копиром

68. Одновременно с опусканием прижимов 63 и 64 r< cTo. t 59 подастся вакуум, обеспечивающий дополнительный прижим термопластичного материала. Пройдя горизонтальное поло>кение с прижатым к столу 59 термопластичным материалом, режущее устройство 12 попадает на участок резки. Резка заготовки пакета производится ножом 78, который приводится в движение через систему рычагов с возвратной пружиной 79 и роликом 80 от копира 81.

После резки ролик 67 режущего устройства

12 находит»a копир 69, стержень 62 вместе с подвижной кареткой 75 сначала оттягивается от центра только на величину хода прижима, так как, дойдя до упора 86, подвижная каретка 75 останавливается им. Далее стержень 62 один продолжает движение от центра, при этом палец 85 фиксатора выходит нз гнезда 84, предоставляя возможность прижимам 63 и 64 н ножу 78 в месте поворота (в верхнем положении ротора) обойти термосвяриваемый материал. В самом крайнем положении стержня 62 подвижный упор 70 о6 одит упор 71 и под действием возвра" íîé пружины 72 системы рычагов поворачивается оз копира 69, стержень 62 входиг в контакт с упором 70 и выходит из контакта с копиром

69. В таком взведенном состоянии (в крайнем от центра положении) стержень 62 наход пся до места прижима, а далее цикл повторяется. После резки в нижней части ротора отре. занная заготовка пакета удерживается на по410964 ловинах столов 59 двух соссдних режущих устройств 12 только вакуумом.

В этот момент механизмы сварочного устройства 11, расположенного между двумя режущими устройствами 12 в нижней части ротора, производят фальцевание заготовки и начинают сварку пакета. Происходит это следующим образом. Ролик 39 сварочного устройства 11 в нижней части ротора находит на копир 41, стержень 34 сварочного устройства

11, находяшийся в крайнем от центра (в данном случае нижнем) положении, подается еще немного от центра, поворотный упор 42, упирающийся в упор 43, отходит от этого упора.

Ролик 45 системы рычагов с возвратной пружиной 44 находит на копир упора 46, и поворотный упор 42 поворачивается. Далее при взаимодействии ролика 39 с копиром 41 стержень 34 идет к центру под действием пружины 37. Палец 54 фиксатора входит в гнездо

53, фиксируя поворотный рычаг 49 в горизонтальном положении, далее упорная площадка

38 упирается в подвижную каретку 47, смещая ее вдоль стержня 34, при этом воздушные клиновые нагреватели 35 и 36 фальцующими ножами 56 фальцую заготовку пакета, совершая плоскопараллельное движение. Горячий воздух, выходящий из сопел 57 нагревателей 35 и 36, прогревает место сварки, протягивающие ролики 22, 24 и 25 протягивают перегнутую пополам заготовку пакета, поджимают прогретые участки, образуя сварной шов. Ролик 39 выходит из контакта с копиром 41, а стержень 34 упирается в ползун 21 сварочного устройства. При дальнейшем движении ротора продолжается процесс сварки заготовки пакета. Дойдя до верхнего положения на роторе, сварочное устройство 11 выдает готовый сваренный пакет 17. После этого в верхней части ротора ролик 39 сварочного устройства 11 находит на копир 40, стержень

34 вместе с подвижной кареткой 47 вначале оттягивается от центра только на величину хода фальцевания, так как, дойдя до упора

55, подвижная каретка 47 останавливается им.

Далее стержень 34 один продолжает движение от центра, при этом палец 54 фиксатора выходит из гнезда 53.

В самом крайнем положении стержня 34 подвижный упор 42 поднимается над упором

43, под действием возвратной пружины 44 системы рычагов при взаимодействии ролика 45 с копиром упора 46 подвижный упор 42 поворачивается, от копира 40 стержень 34 немного опускается, взаимодействует с упором 43 и выходит из контакта с копиром 40. В таком взведенном (в крайнем от центра) положении стержень 34 находится до места начала сварки в нижней части ротора, далее цикл повторяется. В верхней части ротора после контак а с копнром 40 нагреватели 35 и 36 так же, как и прижимы 63 и 64 и нож 78, обходят термосвариваемый материал (из горизонтального положения поворачиваются в вертикальное и обратно в горизонтальное). Поворот нагревателей 35 и 36 осуществляется через систему рычагов с возвратной пружиной 50 и ро1О лик 51, взаимодействующий с поворотным копиром 52, от которого осуществляется поворот и прижимов 63 с ножом 78.

Автомат работает при непрерывном вращении ротора.

Предмет изобретения

1, Автомат роторного типа для сварки пакетов из термопластов, содержащий ротор, рулонодержатель, пакетоформующее устройство, 20 сварочные устройства, состоящие из нагревателей и протягивающих роликов с приводом, режущие устройства с поворотными ножами, поворотные прижимы, причем нагреватели, прижимы и ножи установлены по окружности

25 ротора с возможностью изменения расстояния между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности сварки пакетов с фальцами при использовании извесчных клиновых нагревателей, ротор выполнен

30 с радиальными направляющими, расположениями равномерно по окружности, и снабжен копирами, закрепленными на его поверхности, а сварочное устройство снабжено ползупом, установленным на радиальных направ35 ляющих ротора и несущим протягивающие ролики, подвижным в радиальном направлении стержнем с копирными роликами, установленным на ползуне и подпружиненным относительно него, подвижной в радиальном на40 правлении кареткой, установленной на стержне, подпружиненной относительно него и несу:цей нагреватели; режущее устройство также снабжено ползуном, стержнем и кареткой, подвижными в радиальном направлении, и, 45 кроме того, снабжено вакуумным столом, закрепленным на ползуне симметрично относительно ножа в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота ножа, смонтированного на каретке, одновременно служащей для креп5О ления поворотных прижимов, при этом ползуны, несущие элементы сварочного и режущего устройств, установлены поочередно по окружности ротора.

2. Автомат по п. 1, отличающийся тем, 55 что привод протягивающих роликов выполнен в виде планетарной передачи с коническим зацеплением, валы шестерен которой выполнены переменными по длине.