ТЕРМОНОЖ УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2013 года по МПК B65B61/10 B26D1/547 

Представленное в данном описании техническое решение относится к упаковочным машинам для упаковки продукции в термоусадочную пленку, в частности к термоножам этих машин. Оно предназначены для использования в области технологического оборудования в сфере производства штучной продукции.

Известно устройство для пакетирования термосклеивающимся материалом, содержащее сварочные элементы и механизм поперечной резки, включающий выдвижной нож, отсекатель - в виде губок, которые установлены на каретке (RU 2165382 C1, В65В 9/06, 10.02.1998).

Известно устройство сращивания термопластичных лент, содержащее сварочный блок, режущее средство, состоящее из нагревательных элементов (RU 99116015 А, В65В 41/12, 20.05.2001).

Известно устройство для соединения пленки (варианты), содержащее зажимы, ножи резки, рычаги, на которых установлены нагреватель и нож (RU 2130411 C1, В65В 41/12, 20.05.1999).

Известен термонож упаковочной машины, содержащий термосварочные элементы, режущие и сшивающие ножи, обеспечивающие образование двух поперечных краев упаковки (RU 2391266 C1, В65В 9/06, 10.06.2010).

Известна сварочная губка упаковочной машины для выполнения сварного шва в термосвариваемом упаковочном материале, содержащая прижимы к свариваемым материалам рабочих поверхностей и выполненный в виде стержня нагреватель, отличающаяся тем, что она содержит прижим, расположенный на поверхности губки с отступом от нагревателя и выступающий над губкой (RU 2005115841 A, В65В 1/22, 27.07.2006; RU 2348838 C2, F16B 11/00, В65В 51/22, 10.03.2009).

Известна упаковочная машина с независимыми режущими и сварочными стержнями, содержащая первый продольный и второй поперечный режущие и сварочные стержни (RU 2008135949 A, В65В 9/06, 20.03.2010).

Известно устройство для сварки пленки, содержащее прижимы и нагреватель (RU 95117113 А, В65В 41/12, 27.12.1997).

Известна упаковочная машина, содержащая узлы сварки и резки пленки, которые расположены отдельно друг от друга, соответственно, сверху и снизу окна упаковочной машины и выполнены с возможностью осуществления их перемещения навстречу друг другу, причем узел резки оснащен ножом, выполненным с возможностью его выдвижения для осуществления резки пленки (RU 71630 U1, 20.03.2008).

Известно также устройство, в котором имеется сварочный механизм, содержащий подпружиненный термонож, шарнирно связанный с задней стенкой неподвижной рамы (RU 5171 U1, 16.10.1997).

Известна установка для упаковки изделий в термоусадочную пленку, содержащая смонтированные на основании нагревательные элементы, при этом по периметру нижней части на двух смежных сторонах размещены линейные нагреватели сварочного устройства, выполненные из нихромовой проволоки (RU 95118220 A 10.10.1997).

Известные технические решения не отвечают предъявляемым требованиям надежности работы термоножей, что отрицательно влияет на качество упаковки. Это связано с тем, что известные термоножи подвержены пригарности от перегрева пленки, а жесткость хода механизмов приводит к неравномерности поджатия термоножей к пленке, что также создает трудность работы с термоножом.

Результатом изобретения является повышение качества упаковки продукции и надежности работы термоножа.

Результат получен термоножом упаковочной машины, характеризующимся тем, что он содержит держатель, шарниром соединенный с упором термоножа, который установлен на столе упаковочной машины, на упоре закреплена пластина, выполненная из пористого термостойкого и упругого материала, при этом пластина покрыта сверху и с боков упора антипригарной тканью, на держателе закреплен режущий элемент в виде натянутой сплошной нихромовой нити, держатель расположен над упором с возможностью поджатия режущего элемента к антипригарной ткани через свариваемую пленку, концы режущего элемента соединены с электропроводами подачи тока для импульсного нагрева режущего элемента, плюсовой электропровод электрически соединен с упором и закреплен на нем, а минусовой электропровод электрически соединен с рещужим элементом, на концах держателя закреплены накладки из диэлектрического материала, например, из текстолита, в каждой накладке со стороны ее торца выполнено гнездо с расположенными в нем ползуном и пружиной сжатия, которая в сжатом положении расположена между ползуном и торцом гнезда, ползун установлен одним своим концом в гнезде, а другим концом он установлен в направляющей держателя, на ползуне установлен винт крепления к ползуну режущего элемента и минусового электрического провода для подачи тока на режущий элемент.

Антипригарная ткань закреплена на упоре прижимными планками, расположенными на боковых сторонах упора и прикрепленными к ним винтами, а указанные накладки закреплены на держателе винтами, расположенными в гнездах накладок, которые залиты диэлектрической отвержденной композицией, при этом упор и держатель на виде сверху выполнены прямолинейными или они имеют Г-образную форму.

На фиг.1 показан термонож упаковочной машины.

На фиг.2 - вид А на фиг.1.

На фиг.3 - место Б на фиг.1.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1.

На фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.2.

На фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.2.

На фиг.8 - место Ж на фиг.2 (увеличено).

На фиг.9 - место И на фиг.6.

На фиг.10 - режущий элемент термоножа для резки пленки, закрепленный на Г-образном держателе режущего элемента (вид снизу).

На фиг.11 - держатель режущего элемента с механизмом подъема и опускания термоножа (передняя стенка держателя условно не показана).

На фиг.12 - термонож упаковочной машины на упаковочном столе в рабочем положении.

На фиг.13 - термонож упаковочной машины на упаковочном столе в поднятом положении.

На фиг.14 - электрическая схема питания режущего элемента и электромагнита механизма подъема и опускания термоножа.

Термонож упаковочной машины содержит держатель 1 (фиг.1, 12), шарниром 2 соединенный с упором 3 термоножа, который установлен на столе 4 упаковочной машины. На упоре 3 закреплена пластина 5, выполненная из пористого упругого диэлектрического материала, при этом пластина покрыта сверху и с боков упора антипригарной термостойкой самоклеящейся тефлоновой тканью 6 (фиг.6), закрепленной на упоре прижимными планками 7, расположенными на боковых сторонах упора и прикрепленными к ним винтами.

Держатель 1 предназначен для крепления и удержания на нем режущего элемента 8 (фиг.9, 10), выполненного из сплошной нихромовой нити, закрепленной на держателе 1 с возможностью его натяжения. Упор и держатель на виде сверху имеют Г-образную форму. Держатель 1 расположен над упором 3 таким образом (фиг.6), что в процессе работы термоножа режущий элемент 8 прижимается к антипригарной ткани 6 через свариваемую пленку (не показана). Элемент 8 соединен с электропроводами 9 и 10 для подачи к нему тока. На держателе 1 закреплены накладки 11 и 12 (фиг.10, 12) из диэлектрического материала, например, из текстолита. В каждой накладке 11 или 12 (фиг.2, 6) со стороны ее торца выполнено гнездо 13 с расположенной в нем пружиной сжатия 14. Каждая пружина 14 в сжатом положении расположена между ползуном 15 и торцом гнезда 13. Каждый ползун 15 установлен одним своим концом в гнезде 13, а другим концом он установлен в направляющих 16, закрепленных на держателе 1 или выполненных заодно с ним. На одном ползуне 15 установлен винт 17, предназначенный для крепления к ползуну режущего элемента 8 (фиг.4, 10) и плюсового электрического провода 9 для подачи тока на режущий элемент 8. На другом ползуне 15 установлен винт 17, предназначенный для крепления к ползуну режущего элемента 8 (фиг.8) и минусового электрического провода 10. Минусовой электрический провод 10 электрически связан с режущим элементом и металлическим корпусом держателя 1 и закреплен на нем.

Накладки 11 и 12 закреплены на держателе 1 другими винтами 17, расположенными в гнездах накладок 11 и 12, и эти гнезда залиты диэлектрическим клеем 18 (фиг.3). Между накладками и режущим элементом 8 находится антипригарная термостойкая самоклеящаяся ткань 6, приклеенная к накладкам (фиг.6).

Держатель 1 выполнен из трубы (фиг.11), а механизм подъема и опускания термоножа смонтирован в полости трубы держателя 1. Этот механизм содержит пару пружин 19, соединенных между собой тягой 20. Одна пружина 19 соединена с винтом 21 натяжения пружин, завинченным в регулировочную гайку 22, упирающуюся своим торцом в трубу держателя 23. Другая пружина 19 соединена с тягой 24, которая шарниром 25 соединена с серьгой 26. В серьге выполнено в виде паза отверстие 27, в котором установлен палец 28. Верхний конец изогнутой Г-образной тяги 29 шарнирно связан с пальцем 28, нижний конец тяги закреплен на упоре 3 посредством кронштейна 30, приваренного к упору 3. Для этого на нижнем конце тяги 29 выполнена резьба, на которую навинчена регулировочная гайка 31 крепления тяги 29 к кронштейну 30. Резьбовая часть тяги расположена в отверстии кронштейна 30, гайка 31 расположена над кронштейном 30, а на резьбовой части тяги 29 навинчена гайка 32 крепления тяги 29 к кронштейну 30 и эта гайка расположена под кронштейном.

На средней части тяги 29 установлен и зафиксирован амортизатор, включающий верхнюю шайбу 33, нижнюю шайбу 34 и расположенную между шайбами резиновую втулку 35. Сила натяжения пружин 19 механизма регулируется гайкой 22, а гайками 31 и 32 достигается соосность крепежного отверстия тяги и пружин. Следует отметить, что вышеупомянутый амортизатор, в частности резиновая втулка 35 с указанными шайбами (фиг.11) расположена между держателем 1 и упором 3, причем держатель соединен с упором шарниром 2, который расположен в контуре Г-образной тяги между упором и держателем.

Электрическая часть механизма подъема и опускания термоножа включает электромагнит 36 (фиг.1), закрепленный на упоре 3, магнитную чашку 37, закрепленную на держателе 1 над электромагнитом с возможностью их взаимодействия между собой. Также электрическая часть содержит магнитный датчик 38 положения держателя 1, закрепленный на упоре (фиг.2, 10), причем датчик 38 электрически соединен с источником электропитания и расположен с возможностью взаимодействия с магнитной пластиной 39, закрепленной на держателе 1.

Электромагнит 36 электрически соединен с электросхемой включения и выключения нагрева режущего элемента 8, которая показана на фиг.14 и содержит трансформатор 40, реле 41, электромагнитный пускатель 42, диодный мост 43, резистор 44 и магнитный датчик. В контур 45 включена условно показанная на схеме позицией 46 нихромовая проволока, образующая собой упомянутый режущий элемент 8. На электросхеме также показаны электрическая вилка 47 включения электропитания, упомянутый электромагнит (фиг.1) и диод 48. Все названные элементы электросхемы соединены соответствующим образом так, как это показано на фиг.14.

Термонож работает следующим образом. Включают в электросеть электрическую вилку 47. При этом электрический контур при включенной электрической вилке разомкнут.Устанавливают на рабочем столе 4 продукцию, которая обернута в пленку, имеющую полотнища, подлежащие сварке и отрезанию. Поворачивают за рукоятку 49 держатель 1 вокруг шарнира 2 из положения, показанного на фиг.13, в рабочее положение, показанное на фиг.12. Поворот держателя осуществляют воздействием на рукоятку 49 сверху вниз без нажатия на нее в конце поворота. В конце поворота держателя, когда совмещаются магнитный датчик 38 с магнитной пластиной 39 (фиг.2), через реле 41 (фиг.14) электроцепь замыкается и напряжение от трансформатора 40 подается на электромагнит 36 (фиг.1) и режущий элемент 8 термоножа. При этом электромагнит 36 притягивает чашку 37, а режущий элемент 8 (фиг.6) зажимает свариваемые концы пленки, в которую упакована продукция. Далее режущий элемент 8 нагревается, нагревает концы пленки, подлежащие сварке и отрезанию, и после заданного реле времени нагрева режущего элемента 8 и достижения необходимой температуры для оплавления концов свариваемой и отрезаемой пленки, срабатывает электромагнитный пускатель 42 (фиг.14), который разрывает цепь электропитания, размагничивает электромагнит 36 (фиг.1), а электромагнитный пускатель 48 разрывает цепь питания и нагрев режущего элемента 8 прекращается.

В процессе работы термоножа срабатывает механизма его подъема и опускания. При подъеме держателя 1 над столом 4 в положение, показанное на фиг.13., пружины 19 сжимаются (фиг.11), при опускании держателя пружины растягиваются, при этом в горизонтальном положении держателя 1, когда его чашка 37 притянута электромагнитом 36, пружины 19 находятся в растянутом положении. После размагничивания магнита держатель ножа возвращается в исходное положение за счет сжатия пружин 19. Работу механизма обеспечивает кинематическая взаимосвязь тяги 24, серьги 26 и Г-образной тяги 29, которые обеспечивают поворот держателя 1 вокруг шарнира 2 по заданной схеме движения, при этом для обеспечения такого движения палец 28 перемещается в отверстии 27 серьги 26, которая имеет возможность поворота относительно шарнира 25. Когда правый конец держателя при его повороте приближается к кронштейну 30, он поджимает снизу шайбу 34, которая сжимает резиновую втулку 35 и гасит ударные нагрузки. Такая кинематика движений элементов механизма подъема и опускания термоножа обеспечивает существенное удобство и уменьшение прикладываемого к рукоятке 49 усилия на перемещение держателя термоножа.

Указанный технический результат получен благодаря совокупности существенных признаков термоножа, обеспечивающих его надежную работу вместе с работой механизма перемещения термоножа. Термонож практически исключает пригарность пленки и разрывы ее краев при отрезании. Плавность хода механизма позволила минимизировать ударные нагрузки на режущем элементе термоножа, обеспечила равномерное поджатие термоножа к упору, повысила надежность работы режущего элемента термоножа и срок его службы, что в итоге повысило качество упаковки продукции в пленку и производительность упаковочной машины.

Термонож содержит держатель 1, шарнирно 2 соединенный с установленным на столе упором 3, на котором закреплена пластина 5 из пористого термостойкого и упругого материала, покрытая сверху и с боков упора антипригарной тканью. На держателе 1 закреплен режущий элемент в виде натянутой сплошной нихромовой нити, который расположен над упором 3 с возможностью поджатия режущего элемента к антипригарной ткани через свариваемую пленку. Концы режущего элемента соединены с электропроводами подачи тока для импульсного нагрева режущего элемента. Плюсовой электропровод соединен с упором 3 и закреплен на нем, а минусовой электропровод соединен с режущим элементом. На концах держателя 1 закреплены накладки из диэлектрического материала, например из текстолита. В каждой накладке со стороны ее торца выполнено гнездо с расположенными в нем ползуном и пружиной сжатия, расположенной в сжатом состоянии между ползуном и торцом гнезда. Ползун установлен одним своим концом в гнезде, а другим - в направляющей держателя 1. На ползуне установлен винт крепления к ползуну режущего элемента и минусового электрического провода. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, повышение удобства и надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Термонож упаковочной машины, характеризующийся тем, что он содержит держатель, шарниром соединенный с упором термоножа, который установлен на столе упаковочной машины, на упоре закреплена пластина, выполненная из пористого термостойкого и упругого материала, при этом пластина покрыта сверху и с боков упора антипригарной тканью, на держателе закреплен режущий элемент в виде натянутой сплошной нихромовой нити, держатель расположен над упором с возможностью поджатия режущего элемента к антипригарной ткани через свариваемую пленку, концы режущего элемента соединены с электропроводами подачи тока для импульсного нагрева режущего элемента, плюсовой электропровод электрически соединен с упором и закреплен на нем, а минусовой электропровод электрически соединен с режущим элементом, на концах держателя закреплены накладки из диэлектрического материала, например из текстолита, в каждой накладке со стороны ее торца выполнено гнездо с расположенными в нем ползуном и пружиной сжатия, которая в сжатом положении расположена между ползуном и торцом гнезда, ползун установлен одним своим концом в гнезде, а другим концом он установлен в направляющей держателя, на ползуне установлен винт крепления к ползуну режущего элемента и минусового электрического провода для подачи тока на режущий элемент.

2. Термонож по п.1, отличающийся тем, что антипригарная ткань закреплена на упоре прижимными планками, расположенными на боковых сторонах упора и прикрепленными к ним винтами, а указанные накладки закреплены на держателе винтами, расположенными в гнездах накладок, которые залиты диэлектрической отвержденной композицией, при этом упор и держатель на виде сверху выполнены прямолинейными или они имеют Г-образную форму.