Устройство для соединения слоев упаковки из картона,покрытого термопластичным уплотняющим материалом Советский патент 1983 года по МПК B65B7/16 

Изобретение относится к устройствам для соелинения слоев упаковки из картона, покрытого термопластичным уплотняющим материалом. Известно устройство для соединения слоев упаковки из картона, покрытого термопластичным уплотняющим материалом, содержащее средство для активации термопластичного материала, включащее вибрирующую сварочную.консоль с рабочей поверхностью, средство для формирования шва под давлением, опору, размещенную под средством для активации термопластичного материала и средством для формирования шва, и TpaVicnopTP P для перемещения упаковки между позициями активации и формирова ния шва 1 . Недостатком известных упаковок является то, что они получаются некачественными. Цель изобретения - повышение качества упаковки. Поставленная цель достигается тем что устройство для соединения слоев упаковки из картона, покрытого термопластичным уплотняющим материалом, содержащее средство для активации .термопластичного материала, включающе вибрирующую сварочную консоль с рабочей поверхностью, средство для формирования 1чва под давлением, опору, раз мещенную под средством для активации термопластичного материала и средство для формирования шва, и транспортер для перемещения упаковки между позициями активации и формирования шва, имеет также держатель для поддерживания шва упаковки, расположенный с зазором над опорой параллельно ее абочей поверхности, средство Дляактивации, термопластичного материала имеет привод перемещения вибрирующей сва рочной консоли в рабочее положение, средство для формирования шва имеет нажимную подушку и привод ее перемещения в рабочее положение, включающее пневмоцилиндр с поршнем, связанным с нажимной подушкой. Держатель выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью, расположенной напротив рабочей поверхности консоли. Пластина держателя имеет изогнутый направляющий выступ на одном конце для направления слоев упаковки, подлежащих соединению в зазор между держателем и опорой. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид;.на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -разрез В-Б на фиг о 2; на фиг, - часть устройства по фиг. 1 в увеличенном масштабе; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - поддерживающий элемент, вид в плане; на фиг. 7 сет чение Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8-12 коробка с последовательностью операций складывания. Коробка 1 имеет боковые стенки 2, 3, и 5. К внутренней поверхности стенки 2 прикреплена боковая стенка 6. Крышка коробки 1 имеет заднюю 7, переднюю 8 и боковые 9 и 10 стенки. Боковые стенки 9 и 10 ра1зделены насечками 11 , 12 и 13 на треугольники 14, 15 и 16. Треугольник 15 является центральным, одна сторона его располагается на насечке 12. На верхнем крае боковой стенки 9 имеется скрепляющая полоска 17, отделенная от треугольников I, 15 и 16 насечкой 18. В центре полоски 17 расположена насечка 1.9. Перэ.дняя стенка 8 имеет насечку 20, образующую треугольник, расположенный около стенки 10, взаимодействующий с насечкой и образующий разливочный носик при открывании наполненной коробки Нижний край стенки 8 соединен со стенкой 3 при помощи насечки 21, а верхняя кромка стенки 8 имеет скрепляющую полоску 22, нижний край которой образован насечкой 2. Задняя стенка 7 крышки имеет насечку 2k, соответствую1цую насечке 20 передней стенки 8, и скрепляюи1ую полоску 25. Вверх от скрепляющей полоски 25 отходит запирающая створка 26, снабженная на концах отрывной полоской 27, распо юженной между двумя рядами перфорированных отверстий. На фиг. 12 показано, что крышка коробки закрыта, закреплена и сложена. Пер е1дняя 8 и задняя 7 стенки крышки лежат плоско поперек торца коробки,а запирающая створка 26 перекрывает стенку 8 иприклеена к ней. Когда снимается отрывная полоска 27. кромки 28 и 29 крышки Приподнимаются вверх, ло мая полосу 30, а треугольники 13, It и 15 совместно с треугольниками,образованными насечками 20 и -на стенках 7 и 8, образуют разливочный ноПри закрытии коробки 1 от открытого положения до закрытого ( фиг. 8-12) сначала выполняют предварительное на ламывание/ при котором боковые стенки 9 и, 10 крышки слегка наклоняют внутрь, чтобы согнуть треугольники вдоль насечек 11, 12, 13 и 19.так, что боковые стенки 9 и 10 наклоняютс . внутрь, а передняя 8 и задняя 7 сДви гаются в направлении друг к другу. После предварительного надламывания передняя 8 и.задняя 7 стенки наклоняются друг к другу С фиг, 9). а б ковые стенки 9 и 10 складываются :внутрь под передней 8 и задней 7 сте ками. Операция закрывания продолжает :СЯ до тех пор, пока нижние кррмки с скрепляющих полосок 17, 22 и 25 не с |единяются вдоль насечек 18, 23 и 31 так, что передняя 8 и задняя 7 стенк ложатся поперек торца коробки ( фиг. 1 .Затем при помощи звуковой сварки ;соединяют между собой скрепляющие по лоски 27, 22 и 25 вдоль полосы 30 (фиС.11 и 12, нагревают поверхность кромки запираюо ей створки 26 и вместе со скрепляющими полосками-17, 22 и 25 складывают внутрь до тех пор, пока запирающая створка 26 не принимает положения показанного на фиг.12. Нагрев наружного края запирающей створки 26 выполняют так, что отрывная полоска 27 не прилипает к передней стенке 8 крышки. Коробка 1 имеет покрытие из термопластичного материала и может быть изготовлена из картона, покрытого термопластиком. Коробки 1 установлены днищами на опорную штангу 32 и перемещаются вдоль вдоль нее транспортером 33 имеюи им ; пальцы З для взаимодействия с коробками. Транспортер 33 установлен на звездочках 35 и перемещается в направлении стрелки 36 ( фиг. 2 и 3). .1 На фиг. 3 показаны семь различных положений 1-У11 коробки. В поло:жении 1 верхняя кры1чка коробки 1 на-ходится в положении, когда операция .предварительного надламывания уже произведена ( фиг. 97. В положении И передняя 8 и задняя 7 стенки крышки взаимодействуют с противопо.ложными кромками 37 закрывающих пластин 3 Кромки 37 образуют запорный паз 39, ;который сводится ВНуТрЬ И ВНИЗ В ИЭправлении от входных концов kQ кромок 37 к выходным концам tl кромок 37. На входном конце каждой из закрывающихся пластин 38 имеются установочные фланцы k2. Фланцы 42 крепятся болтами k3 к опорному элементу Ц. Когда коробки 1 движутся от широкого конца запорного паза 39 узкому концу на опорном элементе J, передняя 8 и задняя 7 стенки крышки под воздействием .кромок 37 паза закрываются (положение 1У, фиг. 3). Затем короНки 1 перемещаются в узел 5 активирования (положение У, фиг. 3).В положении У1 находится узел зажатия и закрепления, а в положении У11 верхняя крышка коробки 1 принимает вид, показанный на фиг. 11. На опорном кронштейне 7 смонтировано средство для актива1{ии термопластичного материала, включаю1чёе вибрирующую сварочную консоль , имеющую ллоскую часть Э с рабочей ., , поверхностью 50 (фиг. 5). Рабочая поверхность 50 взаимодействует с задней стенкой 7 крышки вдоль полосы 30. Консоль 48 имеет преобразователь 51 для превращения электрической энергии в механическ. Преобразователь 51 заставляет вибрировать консоль 48 с заданной частотой. Под средством для активации термопластич-. ного материала расположена опора 52, имеющая рабочую поверхность 53. Рабочая поверхность 53 взаимодействует . с наружной поверхностью скрепляющей полоски 22. Когда рабочая поверхность 50 консоли 48 взаимодействует со скреп- ляющей полоской 25 иа ее наружной поверхности, термопластичное Нбкрытие слоев картона активируется вдоль полосы 30 фиг. 11 и 12). Консоль 48 имеет два поперечных канала S4, через которые циркулирует охлаждающая жидкость. Над опорой 52 параллельно ее рабочей поверхности 53 расположен С вазором держатель 55 который выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью 5б, расположенной напротив рабо.чей поверхности 50 консоли 48. Пластина держателя 55 имеет изогнутый направляющий выступ 57 на одном конце для направления слоев упаковки, подлежащих соединению в зазор между держателем 55 и опорой 52. Держатель 55 имеет рычаг 58 ( фиг. 4) с фланцем 59 Сквозь фланец 59 проходят болты 60, крепяи(ие держатель 55. к установочной пластине 61. Когда коробка 1 движется в положение 1У ( фиг. 3), запираюи ая створка 26 и скрепляю1чая полоска 25 взаимодействуют. с направляющим выступом 57 заставляюи1им скрепляющие полоски 22 и 25 и запирающую створку 2 соединяться и перемещаться в зазор между держателем 55 и рабочей поверхностью.53 опоры 52 ( фиг. л). Когда скрепляющие полоски 22, 25 и запирающая створка 26 заведены под держатель 55 коробка принимает форму согласно фиг, 10. При этом наружная часть задней стенки 7 крышки, пройдя через прорезь 5б, взаимодействует с рабочей поверхностью 50 кон соли 8 вдоль полосы 30 (фиг. 12). Средство для формирования шва под да.влением имеет установленную на кронштейне 62 нажимную подушку.63. Опорный элемент 64 нажимной подушки, выполненный в виде стержня, входит в направляющий паз б5 кронштейна 62 так, что опорный элемент 6 может перемещаться возвратно-поступательно в направлении своей оси. Нажимная подушка 63 имеет рабочую поверхност 66, взаимодействующую с наружной стороной -задней стенки 7 вдоль п лисы 30 (фиг. 12)-. Нажимная подушка 63 имеет привод ее 1еремещения в рабочее положение,вы полненный в виде штока б7 поршня, входящего в пневмоцйлиндр 68, закрепленный на кронштейне 69. Пневмоцилиндр 68 соединен с источником подачи сжатого воздуха. Шарнирная связ 70 своим верхним (Концом соединена с кронштейном 62 при помощи штифта 71. Нижний конец шарнирной связи 70 соединен с верхним концом шарнирной св зи 72 и со скобой 73 расположенной на конце штока 67. Нижний конец шарнирной связи 72 при помощи штифta 7 шарнирно соединен с верхним Концом опорного стержня 6 нажимной подушки 63. : Когда срабатывает цилиндр 68, вызывающий отведение штока 67 в направлении стрелки 75 (фиг. 4), шарнирные связи 70 и 72 перемещают опор ный стержень б нажимной подуш;ки 63 вверх в направлении стрелки 76. Наоборот, когда цилиндр 68 выдвигает шток 67 в направлении стрелки 77 (фиГо k}, шарнирные связи 70 и 72 перемещают .;опорный стержень б нажимной подушки 63 вниз в направлении стрелки 78, благодаря чему рабочая поверхность 66 нажимной подушки 63 проходит в прорезь Зб держателя 55 и взаимодействует с наружной поверхностью задней стенки 7 крышки коробки 1. На кронштейне б2 смонтирован регулируемый винтовой упор 79 выступающий к траектории перемещения скобы 73 и соединенный с шарнирными связями 70 и 72 для предотвращения перебега штока 67 в направлении стрелки 77 « В кронштейн б2 ввернут винт ВО (фиг. и 5 который своей головкой взаимодействует с верхним наружным краем шарнирной связи 70. На рабочей поверхности 53 опоры 52 выполнены продольные канавки 81, 82 и 83 и поперечные выточки 84 и 85, предназначенные для при способления к различной толщине картона в зоне полосы 30 и для обеспечения жидкотекучести активированного термопластичного материала и заполнения им всех пространств между слоями картона в пределах полосы 30, когда эти слои зажаты рабочими поверхностями 53 опоры 52, поверхности 50 консоли 48 и поверхности 66 нажимной подушки 63. Консоль 48 может выдвигаться в активное положение, в котором плоская часть 49 проходит сквозь прорези 56 держателя 55 и, взаимодействует с наружной поверхностью задней стенки 7 крышки вдоль полосы 30 и отводится в отведенное :положение сквозь прорезь 5б, при этом рабочая поверхность 50 устанавливается в положение, указанное пунктирными линиями (фиг.5). Нажимная подушка 63 перемещается штоком 67 и шарнирными связями 70 и 72 из выдвинутого активного положений, в котором плоская часть 49 проходит сквозь прорезь 56 и рабочая по. верхность 66 нажимной подушки 63 взаимодействует с наружной поверхностью задней стенки 7 крышки вдоль полосы 30. Когда шток 67 отведен, на-i жийная подушка 63 отходит в холостое положение, показанное пунктирными линиями (фиг. 5. В процессе работы коробки 1 движутся последовательно из положения 1 в положение У1 (фиг. 3 в направлении стрелки 36. Когда коробка 1 движется от широкого конца паза 39 образованного кромками 37 закрывающих пластин 38 к узкомуконцу паза 39 стенки верхней крышки складываются и из положения, показ,анного на фиг. 9 переходят в положение, показанное на фиг. 10. Когда запирающая створка 26 и скрепляющие полоски 22 и 25 взаимодействуют .с направляющим выступом 57

держателя 55 выступающая часть крьички направляется в зазор между держателем 55 и рабочей поверхностью 53 опоры 52. Когда коробка достигает узла kS активирования (фиг. З) она воздействует на микропереключатель, соединенный с управляющим устройством блока-звуковой сварки. При этом начинает вибрировать плоская часть 49 консоли А8, колеблмш(аяся с заданной частотой, которая смаивается из отведенного активного рабочего по/южения, когда рабочая поверхность 50 выступает через прорезь 56 и взаимодействует со слоями картона крышки в зоне, подлежащей гермет11зации, т.е. в зоне полосы 30 (фиг. tl и 12). Вибрирование консоли kB генерирует за счет трения достаточное количество тепла, активирую1цего термопластичный материал покрытия картона вдоль полосы 30

После вибрирования консоли 48 во взаимодействии с наружной поверхностью слоев картона, продолжающегося в течение заданного промежутка времени (.0,15 с), вибрирование консоли выключают, но зажатие слоев картона продолжается в течение второго заданного промежутка времени (0,25 с), чтобы обеспечить первоначальное твердение термопластичного материала и начало герметизации. Первоначальное

твердение облегчается потоком охлаж-дающей жидкости, проходящей через каналы 5 и 86 опоры 52. Затем консоль 48 отводится от взаимодействия со слоями картона, а держатель 55 препятствует разделению слоев, хотя термопластичный материал затвердел лишь частично. Далее коробка 1 пере- . дается транспортером 33 в узел 46 зажатия и закрепления ( положение У1, фиг. 3), срабатывает пневмоцилиндр 68, шток б7 цилиндра перемещает нажимную подушку 63 в направлении стрелки 73 (фиг. 4). Рабочая поверхность 66 нажимной поду11|ки 63 взаимодействует с наружной поверхностью слоев картона вдоль полосы 30, прижимая их к рабочей поверхности 53 с заданным усилием « течение определенного промежутка времени, в течение которого термопластичный материал окончательно затвердевает и образует соединение. Цикл зажима и герметизации должен продолжаться приблизительно т,акое же время, как и цикл активирования. Консоль 48 зажимает слои картона в течение Р,40 с, из которых 0,15 с она вибрирует, 0,25 с сжимает и удерживает эти слои. Следовательно, цикл зажатия и скрепления, при котором коробка 1 зажата между рабочими поверхностями 66 и 53 соответственно нажимной по цушки 63 и опоры 52 должен продолжаться 0,40 с.

Т i(

VU2.5

fPu2. 6

- 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЛОЕВ УПАКОВКИ ИЗ КАРТОНА, поkpMTofo термопластичным уплотняющим материалом, содерж ее средство для активации термопластичного материала, включащее вибрирующую сварочную консоль с рабочей поверхностью, средство для формирования шва под давлением, опору, разме1ценную под средством для активации термопластичного материала и средством для формирования шва, и транспортер для перемещения упаковки между позициями активации и формирования шва, отличающееся тем, что, с целью повышения качества упаковки, оно имеет держатель для поддерживания шва упаковки, расположенный с зазором над опорой параллельно ее рабочей поверхности, средство для активации термопластичного материала имеет привод перемещения, вибрирующей сварочной консоли в рабочее положение, средство для формирования шва имеет нажимную подушку и привод ее перемещения в рабочее положение, включаюи|ее пневмоцилиндр с поршнем, связанным с наж|«4ной подушкой. . 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что держатель S выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью, расположенной напротив рабочей поверхности консоли. 3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пластина держателя имеет изогнутый направля.ющий выступ на одном конце для направления слоев упаковки, подлежащих соединенно в зазор между держателем и опорой. « СО

10

Ч

Vu3. 7

иг 3 VU2.9

Vug. 11

аг. 12 (Риг. 10