УСТРОЙСТВО УЗЛА СВАРКИ ПОПЕРЕЧНЫХ ШВОВ УПАКОВКИ

Полезная модель относится к оборудованию для пищевой промышленности, а именно к устройству узла сварки поперечных швов фасовочно-упаковочной машины для непрерывной упаковки пищевых и непищевых продуктов с изготовлением тары в виде пакета из рулона термосвариваемой полимерной пленки.
Устройство предусматривает возможность сварки поперечных швов пакета, посредством нагрева сварочными губками свариваемых поверхностей пленки и создания необходимого усилия сжатия этих поверхностей до образования сварного шва.
Уровень техники. Из уровня техники известны различные устройства для образования сварных швов упаковок, в том числе и поперечных швов.
Исходя из уровня техники, существуют и применяются в промышленном производстве различные типы устройств для образования сварных швов упаковок изделий продовольственной или непродовольственной группы небольших и средних размеров, отличающихся сходными конструктивными особенностями с заявляемым техническим решением, в зависимости от вида и размера изделий.
Заявитель, после изучения данной области техники, не обладает знанием о существовании в настоящее время тождественного по своему конструкторскому решению устройства.
Близкими по некоторым техническим и конструкторским решениям к заявляемому, а также способу образования поперечных швов и отделения готовых упаковок от упаковочного рукава, могут рассматриваться следующие известные описанные ниже устройства.
По патенту RU ИЗ 2748822 СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРЦИОННОЙ УПАКОВКИ ПАКЕТИРОВАННОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ СНАФФА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПОЛОСТИ РТА, известно устройство, содержащее: - один или более блоков подачи для подачи и продвижения трубчатого полотна упаковочного материала, охватывающего непрерывно подаваемый наполнитель, в направлении перемещения; - блок ультразвуковой сварки для формирования поперечных уплотнений в трубчатом полотне поперек непрерывно подаваемого наполнителя, при этом блок сварки содержит режущий край, отличающееся тем, что блок сварки выполнен с возможностью осуществления одновременной поперечной сварки и разрезания трубчатого полотна, причем блок сварки содержит единую рабочую поверхность, выполняющую поперечную сварку и разрезание.
На фиг.6 показан альтернативный блок ультразвуковой сварки для формирования поперечных уплотнений, содержит сонотрод и опору. Сонотрод и опора содержат поворотные диски. Поворотные диски поворачиваются таким образом, чтобы их скорости по периферии были подобраны для скорости продвигающегося трубчатого полотна. Зазор между сонотродом и опорой сформирован таким образом, что через этот зазор проходит трубчатое полотно с обернутым наполнителем. Поскольку уплотнение должно быть выполнено в поперечном направлении, рабочая поверхность сонотрода расположена по периметру сонотрода и продолжается в осевом направлении поворотного диска. Сонотрод содержит одну или более сварных рабочих поверхностей, в показанном варианте осуществления семь, которые равномерно распределены в направлении по периферии, чтобы расстояние между двумя режущими краями соответствовало продольной протяженности 1 пакетированного изделия.
Соответственно, рабочие поверхности опоры расположены по периметру опоры и продолжаются в осевом направлении. Рабочие поверхности опоры, которые аналогичны показанной рабочим поверхностям сонотрода, равномерно распределены в направлении по периферии опоры, чтобы расстояние между двумя рабочими поверхностями соответствовало продольной протяженности I пакетированного изделия. В качестве альтернативного варианта осуществления рабочие поверхности, содержащие режущие края, могут быть расположены у опоры или и у опоры, и у сонотрода.
При описанном в документе способе и устройстве, размер пакетированного изделия может быть выбран в соответствии с предпочтениями. Путем регулировки времени между формированием одного поперечного уплотнения и формированием следующего поперечного уплотнения по отношению к скорости трубчатого полотна, расстояние между поперечным уплотнением может быть выбрано предпочтительным образом.
Наиболее близким к заявляемому устройству является узел резки и сварки «Упаковочной машины» по патенту US 6,122,898 (патент не действует) для упаковки во флоу-пак пакеты. Упаковочная машина содержит узел сварки и резки для образования поперечных швов на упаковочном материале, предварительно сформированном в трубу, и для образования разрезов между поперечными швами, причем узел резки и сварки содержит первый и второй ролики, вращающиеся на валах вокруг первой и второй оси. Ролики содержат сварочные головки и ножи для отделения готовой упаковки. Первый и второй ролики выполнены с обеспечением прохождения между ними упаковочного материала и сварочные головки циклически взаимодействуют друг с другом на участке между роликами, образуя двойной поперечный шов, а нож разрезает упаковочный материал между швами.
Заявляемая полезная модель предусматривает более усовершенствованное техническое решение узла сварки поперечных швов упаковки фасовочно-упаковочной машины, которое позволяет избежать смещения сварочных поверхностей губок в процессе сварки, обеспечивает точное совпадение их рельефа при взаимодействии, а также высокоскоростную плавную работу узла.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание усовершенствованного устройства, позволяющего достичь следующих технических результатов:
- снижение процента брака в процессе сварки поперечных швов упаковки;
- повышение качества производимой устройством упаковки.
Раскрытие полезной модели
Согласно настоящей полезной модели предлагаемое устройство узла сварки поперечных швов упаковки содержит верхний и нижний валы, верхний и нижний ротационные сварочные блоки, коллекторы проводов, закрепленные на валах.
Ротационный сварочный блок (сварочный блок) выполняется в виде цельной стальной цилиндрической детали с выступающими сварочными губками. На приложенных к заявке чертежах показан шестипозиционный ротационный сварочный блок, т.е. содержащий шесть выступающих сварочных губок.
Ротационные сварочные блоки запрессованы на валах с дополнительным креплением к валам штифтами.
Запрессовка обеспечивает нераздельное сопряжение деталей. Применяемый метод запрессовки основан на временном уменьшении геометрических размеров крепежа, его посадочного диаметра под воздействием низких температур. Охлажденный вал относительно свободно входит в отверстие сварочного блока. После того, как его температура повысится до рабочего уровня, посадка обретет максимальную прочность.
Каждая сварочная губка содержит две рельефные сварочные поверхности, нагревательный элемент, установленный внутри сварочной губки, нож, установленный в пазу между сварочными поверхностями.
Тем, что сварочные блоки представляют собой цельные стальные детали и неразъемно запрессованы на валах, исключается возможность смещения сварочных губок и при взаимодействии сварочных поверхностей друг с другом достигается плотное и точное сопряжение сварочных поверхностей и, как результат, получение прочных герметичных качественных швов упаковок.
Благодаря выполнению ротационных сварочных блоков многопозиционными, т.е. содержащими несколько выступающих сварочных губок, например, шестипозиционными, т.е. характеризующимся наличием шести выступающих сварочных губок, заявляемое устройство может производить 450/500 упаковок в минуту.
В зависимости от размера упаковываемого продукта возможно изменить диаметр сварочных блоков и количество выступающих сварочных губок.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, где показан схематический вид устройства.
Осуществление полезной модели
Согласно настоящей полезной модели предлагаемое устройство узла сварки поперечных швов упаковки содержит верхний и нижний валы 1, верхний и нижний ротационные сварочные блоки 2, коллекторы проводов 3, закрепленные на валах 1.
Ротационные сварочные блоки (сварочные блоки) 2 выполнены в виде цельной стальной цилиндрической детали с выступающими по кругу сварочными губками 4.
Каждая сварочная губка 4 содержит две рельефные сварочные поверхности 5, нагревательный элемент 6, установленный внутри сварочной губки 4, нож 7, установленный в пазу между сварочными поверхностями 5.
Устройство работает следующим образом:
Сформированный в рукав упаковочный материал с готовым продольным швом и расположенным внутри продуктом поступает к узлу сварки поперечных швов и отделения готовых упакованных единиц продукта и протягивается между вращающимися верхним и нижним сварочными блоками 2.
Верхний и нижний ротационные сварочные блоки 2 по отношению друг к другу конструктивно расположены на валах 1 в вертикальной плоскости таким образом, что при их синхронизированном вращении происходит точное сопряжение рельефа сварочных поверхностей 5 верхнего и нижнего блоков 2 и их взаимодействие с термосвариваемым материалом упаковки.
Нагрев сварочных губок 4 осуществляется ТЭНами, находящимися внутри сварочных губок 4. Температура нагрева регулируется в зависимости от вида упаковочного материала.
Диаметр ротационных сварочных блоков 2 и количество выступающих сварочных губок 4 могут быть изменены в зависимости от длины упаковочного пакета (соразмерно размеру продукта) при условии равенства скоростей поворота сварочных губок 4 и движения упаковочного материала между сварочными губками 4.
Таким образом, полезной моделью решена основная задача конструктивного усовершенствования устройства с целью достижения заявленных технических результатов, а именно, исключено смещение сварочных поверхностей, достигнуто точное совпадение их рельефа при взаимодействии, тем самым исключен брак сварных швов упаковки, обеспечена высокоскоростная плавная работа узла.
Заявляемое техническое решение устраняет недостатки, имеющиеся в аналогах на сегодняшний день, является очень удобным в применении в производстве.
Устройство узла сварки поперечных швов упаковки фасовочно-упаковочной машины может быть легко изготовлено в условиях серийного производства.