ТЕРМОНОЖ ПОСТОЯННОГО НАГРЕВА УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЫ (ВАРИАНТЫ)

Представленные в данном описании технические решения относятся к упаковочным машинам для упаковки продукции в термоусадочную пленку, в частности к устройствам термоножей, предназначенным для сварки полотнищ пленки, в которую упакована продукция.
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 С1, 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, В65В 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 А, В65В 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 А2, 19.07.2007; GB 1421977 А, 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 A1, 30.12.1988; DE 2822674 A1, 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 возможностью разматывания ее на столе, упаковочное устройство и печь (JP 3846999 В2, 15.11.2006).
Близким термоножом к представленному в данном описании термоножу является термонож, содержащий смонтированный на раме рабочий элемент термоножа, при этом на раме имеется пневмоцилиндр, связанный с поворотной Г-образной рамкой, шарнирно связанной с рамой модуля, на рамке установлен Г-образный термонож, на раме модуля смонтирован расположенный перед термоножом подающий стол с возможностью его поперечного перемещения относительно рамы, на раме установлен Г-образный подпружиненный относительно этой рамы упор, имеющий в поперечном сечении корытообразную форму, термонож содержит нагревательный элемент, установленный в корпусе, имеющем перемещаемые ограждающие пластины в вертикальном направлении относительно термоножа, пластины жестко соединены держателями, которые соединены с Г-образной рамкой, в держателе расположен подпружиненный шток, связанный с Г-образной рамкой (заявка RU 2011123450/13 от 09.06.2011 с решением о выдаче патента на имя того же заявителя) или RU 111111 U1, 10.12.2011).
Данный термонож не в полной мере отвечает требованиям повышения качества упаковки в связи с пригарностью к термоножу пленки и неудовлетворительной плавностью хода термоножа. Также известная конструкция термоножа является сравнительно сложной со сложной кинематикой движения термоножа, что отрицательно влияет на его надежность работы.
Техническим результатом представленного в данном описании термоножа является упрощение конструкции и повышение надежности его работы.
Технический результат получен термоножом постоянного нагрева, характеризующимся тем, что он содержит раму, в контуре которой подвижно в вертикальном направлении установлена рамка, образованная верхней планкой и нижней планкой, которые соединены между собой компенсаторами усилий перемещения термоножа, на верхней планке закреплен держатель термоножа, термонож имеет губки с зажатым между ними нагревательным элементом, электрически соединенным с контактами питающего электропровода, между губками ниже нагревательного элемента зажата металлическая полоса, под термоножом расположен упор, имеющий поперечном сечении П-образную форму, между бортами упора зафиксирована диэлектрическая накладка из пористого упругого материала, упор закреплен на столе упаковочной машины с возможностью его контакта с металлической полосой термоножа, губки термоножа покрыты тефлоновой тканью, держатель с закрепленным в нем термоножом неподвижно установлен на верхней планке рамки посредством направляющих крепежных элементов, на верхней планке рамки относительно нее подпружинен ограничительный кронштейн, соединенный с направляющими шпильками верхней планки, на которых расположены пружины, каждая из которых расположена между гайкой шпильки, навинченной на ее конце, и верхней поверхностью ограничительного кронштейна.
Технический результат получен термоножом, характеризующимся тем, что он содержит раму, в контуре которой подвижно в вертикальном направлении установлена верхняя планка с жестко закрепленным на ней держателем термоножа посредством направляющих крепежных элементов, верхняя планка соединена с компенсаторами усилий перемещения термоножа, термонож имеет губки с зажатым между ними нагревательным элементом, электрически соединенным с контактами питающего электропровода, между губками ниже нагревательного элемента зажата металлическая полоса, при этом термонож содержит упор, основание которого подпружинено нижними пружинами относительно нижней поперечины рамы, а в поперечном сечении упор имеет П-образную форму и между бортами упора зафиксирована диэлектрическая накладка из пористого упругого материала, покрытая тефлоновой тканью, при этом губки термоножа покрыты тефлоновой тканью, на верхней планке относительно нее подпружинен защитный кожух, соединенный с направляющими шпильками верхней планки, на которых расположены пружины, каждая из которых расположена между гайкой шпильки, навинченной на ее конце, и верхней поверхностью защитного кожуха.
На фиг.1 показан термонож постоянного нагрева с ограничительной рамкой.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
На фиг.3 - второй вариант термоножа постоянного нагрева с защитным кожухом.
На фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3.
На фиг.5 - термонож постоянного нагрева (вид спереди).
На фиг.6 - сечение В-В на фиг.5.
Первый вариант термоножа постоянного нагрева (фиг.1) содержит раму 1, в контуре которой подвижно в вертикальном направлении установлена рамка, образованная верхней планкой 2 и нижней планкой 3, которые жестко соединены между собой компенсаторами нагрузок. Термонож имеет привод от пневмоцилиндров 4, корпус каждого из которых соединен с планками 2 и 3 и вместе с планками указанные корпуса представляют собой компенсаторы. Планки и пневмоцилиндры в их соединении образуют собой каретку 5 с рабочим элементом термоножа на каретке, при этом каретка выполнена таким образом, что она обеспечивает компенсацию направления боковых усилий перемещения в вертикальном направлении. Для этого на верхней планке 2 рамки закреплен держатель 6, на котором смонтирован термонож 7 постоянного нагрева (фиг.2), представляющий собой узел, соединенный конструктивно и функционально с рамой упаковочной машины. Термонож 7 содержит простирающиеся по длине термоножа губки 8, между которыми винтами 9 зажат круглый в поперечном сечении нагревательный элемент 10. Между губками 8 зажата металлическая полоса 11 (фиг.2, 6), нагреваемая от нагревательного элемента 10. Полоса 11 имеет нижнюю заостренную гладкую кромку. Под термоножом 7 расположен упор 12, который в поперечном сечении имеет П-образную форму и между бортами упора зафиксирована диэлектрическая накладка 13 из пористого упругого материала. Упор закреплен на рабочем столе 14 упаковочной машины (фиг.1) с возможностью его контакта с металлической полосой 11 термоножа, которая имеет нижнюю рабочую кромку. Держатель 6 неподвижно установлен на верхней планке 2 посредством направляющих крепежных элементов 15. На верхней планке рамки относительно нее подпружинен ограничительный кронштейн 16, соединенный с направляющими шпильками 17 верхней планки, на которых расположены пружины 18, каждая из которых расположена между гайкой шпильки, навинченной на ее конце, и верхней поверхностью ограничительного кронштейна 16. Под постоянным нагревом понимается непрерывный нагрев термоножа.
Аналогичным образом выполнен второй вариант термоножа постоянного нагрева, показанный на фиг.3, за исключением того, что вместо рамки первого варианта термоножа во втором варианте использована усиленная верхняя планка 2 термоножа, представляющая собой, по сути, балку, соединенную с пневмоцилиндром 4, корпус которого закреплен на раме 1. Также во втором варианте термоножа упор (фиг.3, 4) представляет собой более сложную конструкцию, которая содержит подпружиненное нижними пружинами 18 относительно нижней поперечины 19 основание 20, на котором закреплен П-образный в поперечном сечении упор 21 (фиг.4). Между бортами этого упора зафиксирована диэлектрическая накладка 22 из пористого упругого материала, покрытая тефлоновой тканью 23.
Следует отметить, что в обеих вариантах термоножа губки 8 термоножа покрыты тефлоновой тканью 23 так, как это показано на фиг.6. В обеих вариантах нагревательный элемент 10 электрически соединен с контактами электропроводов 24 и 25 (фиг.5), подающих ток на нагревательный элемент.
Во втором варианте ограничительные кронштейны 16 выполнены сплошными из пластин, представляют собой ограждения термоножа. Такие сплошные кронштейны связаны между собой соединительными элементами 26 (фиг.4). Ограждения вместе с соединительными элементами образуют защитный кожух, который подпружинен относительно верхней планки 2 термоножа верхними пружинами 18. Защитный кожух соединен с направляющими шпильками 17 верхней планки 2. На шпильках расположены верхние пружины 18, каждая из которых расположена между гайкой шпильки, навинченной на ее конце, и верхней поверхностью защитного кожуха. Каретка 5 второго варианта образована верхней планкой 2 и соединенными с ней ползунами 27, установленными на направляющих 28, которые концами закреплены на раме 1 и на ее нижней поперечине.
Работает первый вариант термоножа следующим образом. Располагают упакованную в пленку продукцию на рабочем столе 14 (фиг.1, 3) таким образом, чтобы свариваемые концы пленки располагались на столе в зоне действия термоножа. Включают в работу пневмоцилиндр 4. При этом каретка 5 и термонож 7 опускаются вниз. Полоса 11 термоножа упирается в накладку 13 упора 12 (фиг.2), свариваемые полотна пленки защемляются между полосой 11 термоножа и накладкой 13. Поскольку полоса 11 постоянно нагрета теплом нагревательного элемента 10, то концы пленки от действия нагретой полосы 11 оплавляются и свариваются. В нижнем рабочем положении полосы 11 ограничительные кронштейны 16 находятся в крайнем нижнем положении и прижимают свариваемые полотна к накладке 13 (фиг.4) в момент сварки и обрезки пленки во избежание повреждений нагретого шва. Ограничительные кронштейны 16 первыми упираются в упор 12 и закрывают с боков горячую полосу 11 термоножа. После упирания кронштейнов в упор губки 8 термоножа движутся относительно кронштейнов вниз до упора полосы 11 в упор 12.
Работа второго варианта термоножа аналогична работе первого его варианта. В обоих вариантах работе термоножа упоры 12 или 21 термоножа (фиг.2, 4) находятся в подпружиненном состоянии пружинами 18 и вследствие этого во время касания полосы 11 накладки 13 упоров 12, ударные нагрузки гасятся нижними и верхними пружинами 18 и упругими накладками 13. Это существенно стабилизирует работу термоножа, повышает качество нагрева и отрезания пленки. Варианты термоножа имеют сравнительно простую и надежную в работе конструкцию, которая обеспечивает одним движением прижим пленки к упору и ее эффективную сварку по всей длине полосы 11.