ТЕРМОНОЖ УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМА И ОПУСКАНИЯ ТЕРМОНОЖА

Представленные в данном описании технические решения относятся к упаковочным машинам для упаковки продукции в термоусадочную пленку. Они предназначены для использования в области технологического оборудования в сфере производства штучной продукции.
Известно устройство для пакетирования термосклеивающимся иатериалом, 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 A, 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, B65B 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 A, B65B 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 А, 10.10.1997).
Известно устройство для упаковки изделий в термоусадочную пленку, содержащее прижимную губку сварочного приспособления, расположенную в поперечном окне стола, сварочно-отрезную губку, расположенную на рамке, выполненную с возможностью поворота в вертикальной плоскости, загрузочное приспособление, содержащее толкающую планку, рамка оснащена П-образным рычагом с качающимся прижимом, прижимающим термоусадочную пленку и блок изделий в момент сварки, а поперечное окно выполнено со шторкой, закрывающей нижнюю сварочную губку в момент перемещения блока изделий на позицию сварки и кинематически связанной с толкающей планкой (RU 2203841 С1, 10.05.2003).
Известно устройство для упаковки изделий в термопластичную полимерную пленку, преимущественно термоусадочную, содержащую смонтированные в корпусе узел размотки рулона с опорным роликом, узел сварки и нагревательный стол, при этом узел сварки включает установленную над упругой опорой прижимную траверсу, несущую профильный резистивный электронагреватель, нагревательный стол установлен за узлом сварки, на опорном ролике узла размотки радиально закреплены шипы перфоратора, на корпусе дополнительно имеется горизонтальная монтажная рамка (RU 2132775 С1, 10.07.1999). Изобретение обеспечивает плотное прилегание пленки к поверхности изделия, повышая качество упаковки, а также производит упаковку в разные исходные материалы с различной последовательностью операций.
Известна ручная установка для упаковки штучных или группы изделий в термоусадочную пленку, содержащая раму с рабочим и переходным столами, между которыми расположен термонож, рычагом через тягу связанный с ножной педалью привода термоножа, при этом за термоножом расположена термоусадочная камера проходного типа с транспортером, а рулом пленки расположен под рабочим столом (RU 2170195 С2, 10.07.2001).
Известно устройство для упаковки рулонного материала в термоусадочную пленку, содержащее механизм подачи пленки, механизм резки пленки термоножом, подающий и выводной транспортеры, термокамеру и средство для формования торцов упаковки, при этом термонож смонтирован на качающемся рычаге (RU 2086482 С1, 10.08.1997).
Из зарубежной патентной документации известны устройства для упаковки продукции в пленку, каждое из которых содержит раму, установленные на ней узлы размотки рулона и упаковки изделий в пленку, средство сварки пленки и формирователь продукции в пакеты (WO 20060771103 А1, 27.07.2006; WO 2007080451 A2, 19.07.2007; GB 1421977 A, 21.01.1976; US 3583888 A, 08.06.1971; US 3587839 A, 28.06.1971; US 4104848 A, 08.08.1978; US 4945707 A, 07.08.1990; US 4945707 A, 07.08.1990; FR 2062674 A5, 25.06.1971; FR 2617121 А1, 30.12.1988; DE 2822674 А1, 29.11.1979).
Известен способ упаковки изделия путем оборачивания его антикоррозийной пленкой или бумагой с использованием нагрева пленки и уменьшения нагрева, а также устройство для реализации метода, содержащее металлический стол с продолжением в виде конвейера, рулоны пленки с возможнстью разматывания ее на столе, упаковочное устройство и печь (JP 3846999 В2, 15.11.2006).
Известен термонож упаковочной машины и механизмм подъема и опускания термоножа, содержащие держатель, закрепленный на нем термонож, при этом держатель шарниром соединен с упором термоножа, а упор установлен на столе упаковочной машины (RU 2011123452/13 от 09.06.2011 с решением о выдаче патента на имя того же заявителя, RU 111103 U1, 10.12.2011)
В указанных источниках информации содержатся механизмы подъема и опускания термоножей, каждый из которых содержит трубчатый держатель с закрепленным на нем режущим элементом, установленные на держателе пружины, посредством которых держатель подпружинен относительно упора, с которым шарнирно соединен держатель.
Известные технические решения не отвечают предъявляемым требованиям надежности работы термоножей и плавности хода механизмов подъема и опускания термоножей, что отрицательно влияет на качество упаковки. В частности, известные термоножи подвержены пригарности от перегрева пленки, а жесткость хода механизмов приводит к неравномерности поджатия термоножей к пленке, а также создает трудность работы с термоножом.
Результатом представленных технических решениий является повышение качества упаковки продукции, надежности работы термоножа и механизма его перемещения и удобства работы.
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, 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. Накладки выполнены из текстолита,
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.
Результат получен механизмом подъема и опускания термоножа, характеризующимся тем, что он содержит выполненный из трубы держатель с закрепленным на нем режущим элементом, установленные последовательно в трубе держателя пружины, соединенные тягой, одна пружина соединена с винтом завинченным в гайку, которая приварена к трубе держателя, другая пружина соединена с тягой, которая шарниром соединена с серьгой, в серьге выполнен продольный паз, в котором установлен подвижно палец, палец закреплен на верхнем конце Г-образной тяги, нижний конец которой закреплен на упоре посредством кронштейна, приваренного к упору, для чего на нижнем конце тяги выполнена резьба, на которую навинчена гайка крепления тяги к кронштейну, при этом резьбовая часть тяги расположена в отверстии кронштейна, гайка расположена под кронштейном, на резьбовой части тяги навинчена другая гайка крепления тяги к кронштейну и эта гайка расположена над кронштейном, причем на средней части тяги установлен и зафиксирован амортизатор, включающий верхнюю шайбу, нижнюю шайбу и расположенную между шайбами резиновую втулку.
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.
Технический результат получен благодаря совокупности существенных признаков термоножа, обеспечивающих его надежную работу и практически исключающих пригарность пленки и разрывы ее краев при отрезании. Механизм подъема и опускания ножа, обеспечивающий плавность хода, позволил минимизировать ударные нагрузки на режущем элементе термоножа, обеспечить его равномерное поджатие к упору, повысить надежность работы режущего элемента и срок его службы. Причем механизм подъема и опускания позволяет поднимать термонож в верхнее положение легким усилием руки. Плавность хода механизма подъема и опускания термоножа достигнута также благодаря компоновочному решению взаимодействующих между собой звеньев механизма.