ТЕРМОНОЖ УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЫ
THERMO-BLADE OF PACKAGING MACHINE

Представленное в данном описании техническое решение относятся к упаковочным машинам для упаковки продукции в термоусадочную пленку, основной частью которого является термонож и средства его перемещения.
Известна сварочная губка упаковочной машины, содержащая два прижима и нагреватель, прижимы расположены на рабочей поверхности губки с отступом от нагревателя (RU 2348838 C2, F16B 11/00, В65В 51/22, 10.03.2009).
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, B65B 9/06, 10.02.1998).
Известно устройство сращивания термопластичных лент, содержащее сварочный блок, режущее средство, состоящее из нагревательных элементов (RU 99116015 A, B65B 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, B65B 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).
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 и выполнены с возможностью 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).
Сложность конструкции термоножа оказывает отрицательное влияние на надежность его работы, что приводит к необходимости регулировочных и ремонтных работ, что в итоге существенно снижает производительность ножа.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции термоножа и повышение надежности его работы.
Технический результат получен термоножом упаковочной машины, содержащим держатель с натянутым на нем режущим элементом, выполненным из сплошной нихромовой нити, и с двумя натянутыми сваривающими элементами, расположенными на противоположных сторонах от режущего элемента, к держателю прикреплена диэлектрическая накладка из диэлектрического материала, например, из текстолита, при этом в накладке со сторон ее торцов выполнены гнезда с расположенными в них пружинами сжатия, каждая пружина упирается одним своим концом в один конец ползуна, а другим своим концом она упирается в торец гнезда, при этом другой конец каждого ползуна установлен в направляющих держателя, на ползунах установлены винты, с которыми соединены режущий элемент, сваривающие элементы, минусовой электрический провод для подачи тока на режущий элемент и плюсовой электрический провод для подачи тока на режущий и сваривающие элементы, причем диэлектрическая накладка закреплена на держателе винтами, расположенными в гнездах накладки, и эти гнезда залиты диэлектрической отвержденной композицией, под держателем расположен упор с антипригарной термостойкой самоклеящейся тканью на нем, упор расположен таким образом, что в процессе работы термоножа режущий элемент прижимается к антипригарной ткани упора через свариваемую пленку, антипригарная ткань упора расположена над приклеенной к нему упору накладкой, выполненной из пористого и упругого диэлектрического материала, антипригарная ткань закреплена на упоре планками, прикрепленными винтами к боковым сторонам упора.
На фиг.1 показан термонож, установленный на раме упаковочной машины.
На фиг.2 - вид А на фиг.1.
На фиг.3 - узел соединения пружины с рычагами механизма подъема и опускания термоножа.
На фиг.4 - вид Б на фиг.3.
На фиг.5 показан узел крепления термоножа к рамке его перемещения.
На фиг.6 - вид В на фиг.5.
На фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.5 (увеличено).
На фиг.8 - место Ж на фиг.7 (увеличено).
На фиг.9 - сечение Д-Д на фиг.5.
На фиг.10 - место Е на фиг.5 (увеличено).
На фиг.11 показан упор термоножа.
Термонож (узел упаковочной линии) смонтирован на раме 1 упаковочной машины (фиг.1), на которой закреплены стойки 2 и каждая из них в поперечном сечении имеет П-образную форму. В каждом П-образном проеме стойки 2 расположен натянутый стержень 3, один конец которого закреплен с возможностью натяжения на верхней части рамы, а другой его конец закреплен на нижней части рамы. Концы стержня 3 закреплены с возможностью их перемещения относительно рамы и возможностью натяжения стержня. На каждом стержне 3 с возможностью скольжения установлен ползун 4, выполненный в виде удлиненной цилиндрической втулки. С ползунами соединены, соответственно, нижняя планка 5 и верхняя планка 6, которые вместе с ползунами образуют рамку, предназначенную для перемещения термоножа 7 в вертикальном направлении. Термонож 7 закреплен на верхней планке 6, на которой также закреплена рукоятка 8 перемещения термоножа. На стойках 2 закреплен упор 9 термоножа (фиг.2, 11), расположенный под термоножом 7 с возможностью их контакта в рабочем положении.
На нижней планке 5 закреплена магнитная чашка 10 (фиг.2), которая расположена с возможностью ее контакта с электромагнитом 11, закрепленным на штанге 12 с возможностью регулировки высоты электромагнита относительно рамы 1. Регулировка осуществлена шпилькой 13, завинченной в штангу 12 и электромагнит 11. На раме 1 шарниром 14 закреплен нижний рычаг 15. На нижней планке 5 шарниром 16 закреплен верхний рычаг 17. Рычаги 15 и 17 имеют приваренный к каждому из них круглый в поперечном сечении зацеп 18 (фиг.4), находящийся в зацеплении с витками пружины 19, соединяющей концы рычагов 15 и 17. Пружина имеет цилиндрическую форму и ее витки работают на изгиб. Жесткость пружины выбрана из расчета ее изгиба в продольной плоскости упаковочной машины на угол в пределах от 170 до 15 град. В исходном положении устройство для подъема и опускания термоножа установлено на раме таким образом, что между рычагами 15 и 17 и ветвями 20 и 21 пружины образован заданный угол в пределах от 15 до 90 град.
Термонож в его взаимосвязи с вышеописанным узлом упаковочной линии или машины содержит закрепленный на верхней планке 6 держатель 22 (фиг.5), соединенный шпильками 23 с верхней планкой 6. Держатель 22 предназначен для крепления и удержания на нем в натянутом положении режущего элемента 24, выполненного в виде сплошной нихромовой нити, а также для крепления и удержания в натянутом положении двух сваривающих элементов 25 (фиг.6-8), которые расположены на противоположных сторонах от режущего элемента 24. К держателю 22 прикреплена накладка 26 из диэлектрического материала, например, из текстолита. В накладке со стороны ее торцов выполнены гнезда 27 (фиг.5) с расположенными в них пружинами сжатия 28, одна из которых расположена в сжатом положении между ползуном 29 и торцом гнезда 27, а другая - между ползуном 30 и торцом другого гнезда 27 (фиг.10), расположенного на противоположной стороне держателя. Ползуны 29 и 30 установлены одним своим концом в соответствующих им гнездах 27, другой конец каждого ползуна установлен в направляющих 31 держателя 22. На ползуне 29 установлен винт 32 (фиг.6, 10) крепления к ползуну режущего элемента 24 и винт 33 крепления сваривающего элемента 25, при этом винтом 32 на ползуне закреплен также минусовой электрический провод 34. Сваривающие элементы 25 закреплены одним своим концом на одной из направляющих держателя 22 верхними винтами 33 (фиг.6), а другим концом - винтами 33 на ползуне 30 (фиг.5). Плюсовой электрический провод 34 (фиг.6) для подачи тока на режущий и сваривающие элементы закреплен на ползуне 30 винтом 32. Накладка 26 (фиг.9) закреплена на держателе 22 винтами 35 расположенными в гнездах накладок, при этом гнезда залиты диэлектрическим клеем 36.
Держатель 22 расположен над упором 9 таким образом, что в процессе работы термоножа режущий элемент 24 прижимается к антипригарной ткани 37 (фиг.11) упора 9 через свариваемую пленку (пленка не показана). Антипригарная ткань 37 упора расположена над приклеенной к упору 9 накладкой 38, выполненной из диэлектрического материала. Накладка 38 выполнена из пористого и упругого материала. Концы режущего элемента 24 и сваривающих элементов 25 соединены с электропроводами 34 и 39 (фиг.6), служащими для подачи тока с целью импульсного (прерывистого) нагрева режущего элемента 24 и сваривающих элементов 25. Минусовой электрический провод 34 электрически связан с металлическим корпусом держателя 22 и закреплен на нем.
Упор 9 установлен на столе 40 упаковочной машины (фиг.2). Антипригарная самоклеящаяся ткань 37 (фиг.11) выполнена термостойкой, например, из тефлона, и эта ткань покрывает сверху и с боков накладку 38, которая приклеена к упору. Антипригарная самоклеящаяся ткань 37 закреплена на упоре прижимными планками 41, прикрепленными винтами 42 к боковым сторонам упора 9. Антипригарной тканью 37 оснащен также термонож (фиг.8), при этом ткань 37 термоножа расположена между режущим элементом 24 и сваривающими элементами 25 термоножа.
Работает термонож следующим образом. Укладывают на стол 40 (фиг.1) упакованную в пленку продукцию. Рукояткой 8 вручную опускают вниз термонож 7. При этом опускается вместе с термоножом нижняя планка 5 (фиг.2), магнитная чашка 10 стыкуется с электромагнитом 11, и они примагничиваются друг к другу. При этом начинает подаваться ток по проводам 34 и 39 (фиг.6) на режущий и сваривающие элементы 24 и 25 и они нагреваются. При этом к концам пленки, в которую упакована продукция, и к накладке 38 упора 9, обернутой антипригарной тканью 37, (фиг.11) прижимаются сваривающие элементы 25, которые сваривают концы пленки упаковки двумя параллельными сварочными швами. Причем один сваривающий элемент 25 сваривает концы упакованной продукции, а другой сваривающий элемент сваривает концы пленочного рукава под следующую упаковку продукции. Одновременно с этим нагретый режущий элемент 24 (фиг.8) прижимает свариваемые концы пленки (не показаны) к антипригарной ткани 37 (фиг.11) и через нее к накладке 38 упора 9. Концы пленки оплавляются и отрезаются режущим элементом 24. При этом режущий элемент 24 прижимается к антипригарной ткани 37 (фиг.8) термоножа 7. После выдержки заданного периода времени от действия реле времени, подаваемый ток на электромагнит прекращается, электромагнит 11 размагничивается и чашка 10 отходит от электромагнита. Одновременно с окончанием подачи тока на электромагнит перестает подаваться ток на электропровода 34 и 39, и режущий и сваривающие элементы перестают нагреваться. Благодаря используемой антипригарной ткани к режущему элементу 24 и сваривающим элементам 25 не пристает оплавленная пленка, и указанные элементы остаются чистыми для следующего цикла работы. Под действием пружины 19 термонож 7 поднимается вверх, а затем описанный цикл повторяют.
При работе термоножа 7 его движения вверх-вниз осуществляются следующим образом. При движении термоножа вниз рычаги 15 и 17 (фиг.1) механизма подъема и опускания термоножа поворачиваются вокруг шарниров 14 и 16 (фиг.2), сближаются, а угол между рычагами уменьшается. При этом ветви 20 и 21 (фиг.3) пружины 19 сближаются, угол между этими ветвями уменьшается, а витки пружины в зоне ее изгиба принимают положение, показанное на фиг.3. При этом термонож 7, ползуны 4, нижняя и верхняя планки 5 и 6, образующие рамку термоножа, оказываются подпружиненными пружиной 19, которая своей упругостью стремиться поднять термонож 7 вверх.
Технический результат достигнут благодаря максимально возможной простоте конструкции механизма подъема и опускания термоножа, который содержит по существу несколько соединенных между собой элементов, обеспечивающих высокую степень надежности. Повышение надежности работы термоножа достигнуто благодаря взаимному расположению режущего элемента и сваривающих элементов друг над другом, выбору упругости накладки упора. Указанная упругость накладки обеспечивает заданную последовательность работы сваривающих элементов и режущего элемента.