УСТРОЙСТВО УЗЛА СВАРКИ ФАСОВОЧНО-УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к устройству узла сварки фасовочно-упаковочной машины для упаковки пищевых и непищевых продуктов с изготовлением тары в виде пакета из рулона термосвариваемой полимерной пленки.
Устройство предусматривает возможность сварки швов различных типов пакетов, в том числе швов донышка пакетов DoyPack.
Устройство предназначено для нагрева свариваемых поверхностей пленки и создания необходимого усилия сжатия этих поверхностей до образования сварного шва сварочными губками.
Уровень техники. Из уровня техники известны различные устройства для образования сварных швов упаковок.
В качестве прототипа принято устройство для поперечной сварки рукавной пленки по патенту на полезную модель RU82193, патентообладателя ЗАО «НОТИС». (Патент не действует).
В патенте раскрыт механизм поперечной сварки рукавной пленки, использующийся в упаковочной машине, который позволяет получить хорошее качество сварного шва за счет обеспечения большого усилия сжатия губок в момент сварки. Требуемое усилие достигается благодаря применению двух пневмоцилиндров, которые, воздействуя на кривошипно-шатунный механизм, увеличивают крутящий момент привода.
Высокая скорость изготовления пакета обеспечивается применением электродвигателя, что позволяет перемещать сварочные губки в зону контакта с большей скоростью, чем при использовании только пневмоцилиндра.
Устройство прототипа содержит основание, две взаимно перемещающиеся рамки, содержащие сварочные губки, закрепленные на плитах, каждая из которых посредством штоков жестко связана с опорой. Штоки закреплены при помощи направляющих втулок на основании с возможностью взаимного перемещения в горизонтальной плоскости. Опоры связаны через Г-образные рычаги с кривошипно-шатунным механизмом, закрепленном на электродвигателе. Штоки пневмоцилиндров соединены с кривошипно-шатунным механизмом.
При вращении электродвигателя кривошипно-шатунный механизм преобразует вращательное движение в поступательное. Происходит сближение губок и поворот пневмоцилиндров. При подаче воздуха пневмоцилиндры создают дополнительное воздействие на кривошипно-шатунный механизм и дополнительное усилие, направленное на прижим губок. При смыкании губок двигатель останавливается, подача воздуха в пневмоцилиндры прекращается. Затем двигатель поворачивается в другую сторону, и кривошипно-шатунный механизм возвращает сварочные губки в исходное положение.
В устройстве обеспечена механическая связь между электродвигателем и взаимно перемещающимися рамками, содержащими сварочные губки, что повышает надежность работы устройства, однако взаимодействие двигателя и пневмоцилиндров посредством кривошипно-шатунного механизма (приводного механизма) направлено только на создание дополнительного усилия, и в работе устройства, например, не предусмотрена возможность, избежать перегрева или разрушения свариваемого материала, при вынужденных остановках машины.
В механизме устройства также не раскрыты возможные дополнительные средства регулирования усилия/сжатия сварочных губок в зависимости, например, от температуры нагрева, толщины свариваемой пленки и необходимого времени запечатывания, а также в случае вынужденных остановок машины, которые были бы функционально соединены с механизмом управления независимо от кривошипно-шатунного механизма.
В патенте США US 5,117,612 (приоритет от 18.10.1988) предусмотрено перемещение сварочных губок посредством управляемого приводного механизма. Изобретение дает возможность перемещать сварочные губки в зависимости от необходимых рабочих параметров.
Например, можно компенсировать колебания температуры изменяя контактное давление или время запечатывания. Кроме того, можно отрегулировать время запечатывания в соответствии с различным соотношением давлений, например, уменьшить время запечатывания/сварки, в случае более высокого контактного давления сварочных губок. Согласно изобретению можно разделить рабочий цикл сварочных губок на отдельные рабочие этапы, которыми можно управлять независимо друг от друга
Приводной механизм предпочтительно выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма. Усовершенствованием изобретения является наличие регулируемого пружинного элемента, расположенного между одной сварочной губкой и приводным механизмом, причем пружинный элемент может быть сконструирован в виде пневматической пружины, нагружаемый давлением воздуха, механической пружины или гидравлической пружины. Пружинный элемент сконструирован с возможностью регулировки контактного усилия одной из сварочных губок во время сварки шва. Сила воздействия пружинного элемента может регулироваться предпочтительно независимо от работы приводного механизма сварочной губки.
Заявляемая полезная модель предусматривает более простое решение, но в то же время надежное и усовершенствованное в конструктивном плане, Техническое решение узла сварки, позволяет избежать перегрева и порчи материала упаковки при вынужденных остановках машины, предусматривает возможность регулирования усилия сжатия сварочных губок узла сварки, посредством конструктивных особенностей приводного механизма.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание усовершенствованного устройства, позволяющего достичь следующих технических результатов:
- снижение процента брака при вынужденных остановках машины;
- повышение надежности;
- обеспечение повышенной производительности.
Раскрытие полезной модели
Согласно настоящей полезной модели предлагаемое устройство узла сварки содержит основание, две параллельные штанги с замыкающими балками на концах штанг, приводную балку и балку со сварочной губкой, плиту со сварочной губкой, приводной механизм, электропривод.
Основание установлено таким образом, что балка со сварочной губкой и плита со сварочной губкой отделены от зоны приводного механизма.
Плита со сварочной губкой установлена на штангах с возможностью относительного перемещения вдоль них.
Приводной механизм содержит установленное на оси, закрепленной на основании, коромысло, присоединенные к нему поворотные звенья, которые посредством толкателей соединены с приводной балкой и плитой со сварочной губкой, тягу, включающую упругое звено, рычаг.
Рычаг, совершая колебательное движение, передает крутящий момент от двигателя через приводной механизм к сварочным губкам.
Упругое звено представляет собой пневмоцилиндр с воздушными полостями и поршнем.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, где показан схематический вид устройства.
Осуществление полезной модели
Согласно настоящей полезной модели предлагаемое устройство узла сварки фасовочно-упаковочной машины содержит основание 1, две параллельные штанги 2, приводную балку 3 и балку со сварочной губкой 4, плиту со сварочной губкой 5, приводной механизм 6, электропривод (не показан на чертеже).
Приводной механизм 6 содержит коромысло 7, присоединенные к нему поворотные звенья 8, которые посредством толкателей 9 соединены с приводной балкой 3 и плитой со сварочной губкой 5, тягу 10, включающую упругое звено 11, рычаг 12.
Упругое звено 11 представляет собой пневмоцилиндр, содержащий корпус 13 с воздушными полостями 14 и 15 и поршнем 16.
Рычаг 12, совершая колебательное движение передает крутящий момент от двигателя через приводной механизм 6 к сварочным губкам 17.
Устройство работает следующим образом: в исходном положении в полость 14 пневмоцилиндра упругого звена 11 подается воздух под давлением, в результате чего поршень 16 перемещается в крайнее нижнее положение к рычагу 12. При поступлении подлежащего сварке упаковочного материала в пространство между сварочными губками 17, рычаг 12, перемещаясь по направлению от коромысла 7, воздействует на корпус 13 упругого звена 11, а корпус 13, в свою очередь, посредством сжатого воздуха в полости 14 воздействует на поршень 16, связанный с тягой 10, которая поворачивает коромысло 7 таким образом, что посредством поворотных звеньев 8 толкатели 9 смещаются в противоположные стороны друг относительно друга, воздействуя соответственно на приводную балку 3 основания 1 и на плиту со сварочной губкой 5. При этом сварочные губки 17 сводятся навстречу друг другу, сжимая и сваривая упаковочный материал. После завершения процесса сварки, рычаг 12 совершает движение по направлению к коромыслу 7, разводя сварочные губки 17 и перемещая все части устройства узла сварки в исходное положение. После этого процесс повторяется.
Для предотвращения недопустимого перегрева упаковочного материала сварочными губками 17, в случае вынужденной остановки машины, полость 14 пневмоцилиндра упругого звена 11 соединяется с атмосферой, а в полость 15 подается сжатый воздух. При этом поршень 16 перемещаясь в верхнее положение, воздействует на тягу 10, изменяя ее ход, тяга 10 поворачивает коромысло 7, а коромысло 7, в свою очередь, посредством поворотных звеньев 8, перемещает толкатели 9 навстречу друг другу, а те, воздействуя соответствующим образом на приводную балку 3 и плиту со сварочной губкой 5, разводят сварочные губки 17 в разные стороны на безопасное расстояние от упаковочного материала.
Наличие в приводном механизме упругого звена с предусмотренной возможностью автоматического изменения хода тяги позволяет избегать перегрева и разрушения упаковочного материала при вынужденных остановках машины без каких-то дополнительных устройств, что позволяет повысить надежность работы машины.
Таким образом, полезной моделью решена основная задача создания усовершенствованного устройства для повышения надежности работы и тем самым снижения процента брака при вынужденных остановках машины и увеличения производительности.
Заявляемое техническое решение устраняет недостатки, имеющиеся в аналогах на сегодняшний день, является очень удобным в применении в производстве.
Все конструктивные детали имеют простые геометрические формы и не требуют сложных технологических процессов при их производстве и санитарной обработке.
Устройство узла сварки фасовочно-упаковочной машины может быть легко изготовлено в условиях серийного производства.