APPAREIL DE SOUDAGE THERMIQUE
La présente invention concerne un appareil destiné à souder entre elles deux feuilles de matière thermosoudable. Une application exemplaire de cet appareil est la fermeture de sacs en matière plastique thermosoudable.
Un appareil de soudage du type concerné par l'invention comprend essentiellement une ou plusieurs paires d'organes de transfert de chaleur pressant entre eux les feuilles devant être soudées ensemble. En cas de défaillance d'un organe contrôlant le fonctionnement de l'appareil ou en cas d'arrêt soudain de l'appareil pendant son fonctionnement, les organes de transfert de chaleur restent en contact immobile prolongé avec les feuilles à souder et provoquent une surchauffe et par conséquent la détérioration de celles-ci ainsi qu'une surchauffe et la détérioration des bandes qui entraînent les feuilles à souder.
L'invention a pour but de pallier ces inconvénients et, à cet effet, elle propose un appareil de soudage thermique dans lequel les organes de transfert de chaleur se trouvent écartés automatiquement dès que survient un état d'alarme dans l'appareil.
Cet objectif est atteint, suivant l'invention, par un appareil de soudage comprenant au moins une paire d'organes de transfert de chaleur destinés à venir en contact avec les faces extérieures de l'ensemble des feuilles à souder et à presser lesdites feuilles l'une contre l'autre, cet appareil étant remarquable par le fait qu'au moins un organe de transfert de chaleur de chaque paire est monté de manière à pouvoir être rétracté afin de ne plus être en contact avec une face des feuilles à souder, et par le fait qu'il comprend un dispositif de commande couplé audit organe de transfert de chaleur rétractable, le dispositif de commande répondant à un signal d'alerte de manière à exercer un effort de traction pour rétracter ledit organe de transfert de chaleur dans une position où il n'est plus en contact avec les feuilles à souder.
Dans le cas où l'appareil comporte plusieurs unités de transfert de chaleur, un dispositif de commande, consistant par exemple en un vérin fluidique, peut être couplé individuellement à chaque organe de transfert de chaleur rétractable ou être couplé à plusieurs organes de transfert de chaleur, voire à tous les organes de transfert de chaleur pour assurer une commande centralisée.
L'avantage de l'invention est que tout contact prolongé se trouve évité entre les organes de transfert de chaleur et des feuilles à souder qui, par suite de défaillances techniques, resteraient stationnaires au lieu de défiler régulièrement entre les organes- de transfert de chaleur. On évite ainsi toute surchauffe de la matière thermodsoudable et par conséquent les rebus. De plus, on évite également la détérioration par surchauffe des bandes métalliques qui entraînent les feuilles à souder, ce qui permet d'éviter le temps perdu en réparations et en immobilisation de l'appareil lors des arrêts intempestifs.
D'autres particularités de l'appareil selon l'inven-tion sont définies dans les revendications dépendantes.
Un mode de réalisation exemplaire de l'invention est exposé dans ce qui suit à l'aide des dessins joints.
La figure 1 est une vue en élévation d'un appareil de soudage selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessous de l'appareil de la figure 1. La figure 3 est, à échelle agrandie, une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue de dessus d'une partie de la figure 3. La figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4.
L'appareil exemplaire représenté dans ces dessins constitue une tête soudeuse pouvant être montée sur un socle de manière amovible mais il pourrait tout aussi bien constituer une partie fixe d'une machine soudeuse.
L'avantage de la tête soudeuse amovible est qu'elle peut être aisément enlevée.et remplacée par une autre qui serait mieux adaptée au travail désiré pour chaque application.
Se reportant tout d'abord aux figures 1 à 3, la tête soudeuse illustrée, désignée dans son ensemble par le signe de référence 10, est portée par un bâti consti-tué de deux longerons 11 et deux traverses 12 munies de nervures 13 permettant de monter la tête soudeuse
10 de manière amovible sur un socle muni de coulisses pour recevoir les nervures 13. Sur les longerons 11 sont montés un support arrière 15 et un support avant
16 qui portent les organes de transfert de chaleur. Ces organes se subdivisent en plusieurs unités 20 visibles plus particulièrement sur les figures 2 et 3. Chaque unité 20 comprend une paire d'organes de transfert de chaleur 21 et 22. Dans le mode d'exécution illustré à titre d'exemple, chaque organe de transfert de chaleur consiste en un bloc de chauffage 23 sur lequel deux réglettes soudeuses 24 et 24' sont fixées au moyen de vis 25.
Chaque bloc de chauffage comprend une source de chaleur quelconque. Dans l'exemple illustré, chaque bloc 23 comprend une résistance électrique 26 alimentée en courant électrique par un câble
56 connecté à la boîte de contacts 14 (visible sur la figure 1) à laquelle est raccordé un câble de raccordement 30.
Le bloc de chauffage de l'organe de transfert de chaleur 21 est fixé sur le support 15 à l'aide des tiges de liaison 27 (voir en particulier la figure 3); le bloc de chauffage de l'organe de transfert de chaleur 22 est fixé sur le support 16 à l'aide des tiges de liaison 28. Les supports 15 et 16 se trouvent montés sur les longerons 11. Les réglettes soudeuses des premier et second organes de transfert de chaleur
21 et 22 se font face (voir figure 3) avec un écartement qui permet le défilement des feuilles à souder ensemble.
L'écartement entre les organes de transfert de chaleur
21 et 22 correspondants dans chaque unité est ajusté de manière que les organes de transfert de chaleur soient en contact avec pression sur les faces opposées de l'ensemble de feuilles à souder ensemble. L'ajustement de l'écartement se fait à l'aide d'un mécanisme de positionnement de l'organe de transfert de chaleur
21 et/ou 22 de chaque unité 20. Dans l'exemple illustré, l'écartement entre les organes de transfert de chaleur est ajusté par positionnement des organes de transfert de chaleur 22 par rapport aux organes 21 correspondants. A cet effet, les tiges de liaison 28 coopèrent avec des fourches 31 fixées sur un arbre
(figures 1 et 2). Deux arbres à fourches 32 et 33 sont prévus dans l'exemple illustré, ces arbres étant portés dans les paliers 34.
Les arbres 32 et 33 sont solidaires d'un bras 37 dont l'inclinaison est réglée à l'aide d'une molette 35. En manoeuvrant la molette 35, la variation de l'inclinaison du bras 34 imprime une légère rotation à l'arbre 32 ou 33 de sorte que les fourches 31 entraînent les tiges de liaison 28 et les organes de transfert de chaleur 22. Les molettes 35 sont -graduées de manière à régler l'écartement entre les réglettes soudeuses d'environ 0,05 mm par graduation par exemple. Le signe de référence 36 désigne le repère pour chaque molette de réglage. Il est ainsi possible de modifier l'écartement pendant le fonctionnement de l'appareil et également de vérifier l'usure des réglettes soudeuses. L'écartement minimum est fixé par les écrous 38 vissés sur les extrémités des tiges de liaison 28.
Un aspect particulier de l'invention concerne la commande automatique de la rétraction des organes de transfert de chaleur lorsqu'il y a danger de surchauffe des feuilles à souder par contact immobile prolongé des organes de transfert de chaleur avec ces feuilles.
Pour assurer cette rétraction automatique, un organe de transfert de chaleur au moins de chaque unité 20 est relié à une tige de rétraction 29 couplée à un dispositif de commande quelconque répondant à un signal d'alerte produit par un organe approprié contrôlant le fonctionnement de l'appareil de soudage. Dans le mode d'exécution exemplaire illustré, un dispositif de commande de rétraction, constitué d'un vérin fluidique à double effet 39, se trouve couplé à chaque organe de transfert de chaleur 22 par une tige 29. Ce vérin exerce normalement la pression requise sur le bloc de chauffage afin d'assurer le contact adéquat avec les feuilles à souder.
En réponse à un signal de commande représentant un état d'alarme de l'appareil, le vérin 39 exerce une traction sur le levier 38 de manière à écarter davantage l'organe de transfert de chaleur 22 de l'organe de transfert de chaleur 21 correspondant. Un vérin ou un autre dispositif de commande unique peut centraliser la commande de plusieurs ou de tous les organes de transfert de chaleur de l'appareil par l'intermédiaire d'un mécanisme de couplage agencé pour agir sur les tiges de rétraction
29. Les vérins 39 sont alimentés en fluide par le conduit 40. Il est bien entendu que les deux organes de transfert de chaleur de chaque unité 20 peuvent être montés de manière à être rétractables et que la rétraction des organes de transfert de chaleur pourrait être commandée par des dispositifs de commande de type quelconque : mécanique, électrique ou autre. La rétraction pourrait également être commandée manuellement.
En fonctionnement, les réglettes soudeuses qui se font face sont écartées l'une de l'autre d'une distance faible prédéterminée, suffisante pour enserrer les feuilles à souder ensemble tout en permettant le défilement régulier de ces feuilles. Celles-ci sont entraînées dans l'interstice entre les réglettes de soudure et en contact avec celles-ci par des bandes d'entraînement 41 et 42 constituées par exemple d'acier téflonné. Ces bandes sont entraînées par des poulies motrices 43 et elles roulent sur les poulies libres 44. Les poulies motrices 43 sont montées sur des axes 45 tournant dans les paliers 47; les poulies libres 44 sont montées sur des axes 46 tournant dans les paliers 48.
Les feuilles à souder défilent successivement entre les réglettes de soudure 23 et 24 de chaque unité 20 et sont ensuite pressées entre les galets presseurs
49.
L'appareil de soudage décrit dans ce qui précède comporte avantageusement des tubes de refroidissement 51 et 52 disposés de chaque côté de l'appareil. Ces tubes sont parcourus par un fluide de refroidissement amené par le conduit 50 (voir figure 2).
Le mode de réalisation de l'invention décrit dans ce qui précède est un exemple donné à titre illustratif et l'invention n'est nullement limitée à cet exemple. Toute modification, toute variante et tout agencement équivalent doivent être considérés comme compris dans le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Appareil destiné à souder ensemble, par transfert de chaleur, plusieurs feuilles de matière thermosoudable, lequel appareil comprend au moins une paire d'organes de transfert de chaleur (21, 22) destinés à venir en contact avec les faces extérieures de l'ensemble des feuilles à souder et à presser lesdites feuilles l'une contre l'autre, caractérisée en ce qu'au moins un organe de transfert de chaleur (par exemple 22) de chaque paire (20) est monté de manière
à pouvoir être rétracté afin de ne plus être en contact avec une face des feuilles à souder, et en ce qu'il comprend un dispositif de commande (39) couplé à l'organe de transfert de chaleur rétractable (22), le dispositif de commande (39) répondant à un signal d'alerte de manière à exercer un effort de traction pour rétracter ledit organe de transfert de chaleur
(22) dans une position où il n'est plus en contact avec les feuilles à souder..
THERMAL WELDING APPARATUS
The present invention relates to an apparatus for welding together two sheets of heat-sealable material. An exemplary application of this device is the closure of bags made of heat-sealable plastic.
A welding device of the type concerned by the invention essentially comprises one or more pairs of heat transfer members pressing between them the sheets to be welded together. In the event of failure of a device controlling the operation of the device or in the event of a sudden shutdown of the device during operation, the heat transfer devices remain in prolonged immobile contact with the sheets to be welded and cause overheating and consequently the deterioration of these as well as overheating and the deterioration of the strips which entail the sheets to be welded.
The invention aims to overcome these drawbacks and, to this end, it provides a thermal welding device in which the heat transfer members are automatically removed as soon as an alarm condition occurs in the device.
This objective is achieved, according to the invention, by a welding device comprising at least one pair of heat transfer members intended to come into contact with the external faces of the assembly of sheets to be welded and to press said sheets. one against the other, this device being remarkable in that at least one heat transfer member of each pair is mounted so as to be able to be retracted so as to no longer be in contact with one face of the sheets to be welded, and by the fact that it comprises a control device coupled to said retractable heat transfer member, the control device responding to an alert signal so as to exert a tensile force to retract said heat transfer member in a position where it is no longer in contact with the sheets to be welded.
In the case where the apparatus comprises several heat transfer units, a control device, consisting for example of a fluid cylinder, can be individually coupled to each retractable heat transfer member or be coupled to several heat transfer members , or even all the heat transfer members to ensure centralized control.
The advantage of the invention is that any prolonged contact is avoided between the heat transfer members and sheets to be welded which, as a result of technical failures, would remain stationary instead of running regularly between the heat transfer members . This avoids any overheating of the heat-sealable material and therefore scrap. In addition, it also prevents deterioration by overheating of the metal strips which drive the sheets to be welded, which makes it possible to avoid the time lost in repairs and in immobilization of the apparatus during untimely stops.
Other features of the device according to the invention are defined in the dependent claims.
An exemplary embodiment of the invention is set out in the following with the aid of the accompanying drawings.
Figure 1 is an elevational view of a welding apparatus according to the invention. Figure 2 is a bottom view of the apparatus of Figure 1. Figure 3 is, on an enlarged scale, a sectional view along line III-III of Figure 1. Figure 4 is a top view of 'a part of Figure 3. Figure 5 is a section along the line VV of Figure 4.
The exemplary device represented in these drawings constitutes a welding head which can be mounted on a base in a removable manner, but it could just as easily constitute a fixed part of a welding machine.
The advantage of the removable welding head is that it can be easily removed and replaced by another which would be better suited to the desired job for each application.
Referring firstly to Figures 1 to 3, the illustrated welding head, designated as a whole by the reference sign 10, is carried by a frame consti-killed two beams 11 and two crosspieces 12 provided with ribs 13 for mount the welding head
10 removably on a base provided with slides for receiving the ribs 13. On the side members 11 are mounted a rear support 15 and a front support
16 which carry the heat transfer members. These members are subdivided into several units 20 visible more particularly in FIGS. 2 and 3. Each unit 20 comprises a pair of heat transfer members 21 and 22. In the embodiment illustrated by way of example, each member heat transfer consists of a heating block 23 on which two welding strips 24 and 24 'are fixed by means of screws 25.
Each heating block includes any heat source. In the example illustrated, each block 23 comprises an electrical resistor 26 supplied with electrical current by a cable
56 connected to the contact box 14 (visible in FIG. 1) to which a connection cable 30 is connected.
The heating block of the heat transfer member 21 is fixed to the support 15 using the connecting rods 27 (see in particular Figure 3); the heating block of the heat transfer member 22 is fixed to the support 16 using the connecting rods 28. The supports 15 and 16 are mounted on the side members 11. The welding bars of the first and second members heat transfer
21 and 22 face each other (see FIG. 3) with a spacing which allows the sheets to be welded to travel together.
The spacing between the heat transfer members
21 and 22 corresponding in each unit is adjusted so that the heat transfer members are in contact with pressure on the opposite faces of the set of sheets to be welded together. The spacing is adjusted using a positioning mechanism for the heat transfer member
21 and / or 22 of each unit 20. In the example illustrated, the spacing between the heat transfer members is adjusted by positioning the heat transfer members 22 relative to the corresponding members 21. To this end, the connecting rods 28 cooperate with forks 31 fixed on a shaft
(Figures 1 and 2). Two fork shafts 32 and 33 are provided in the example illustrated, these shafts being carried in the bearings 34.
The shafts 32 and 33 are integral with an arm 37 whose inclination is adjusted using a dial 35. By operating the dial 35, the variation in the inclination of the arm 34 gives a slight rotation to the shaft 32 or 33 so that the forks 31 drive the connecting rods 28 and the heat transfer members 22. The knobs 35 are -graded so as to adjust the spacing between the welding bars by about 0.05 mm by graduation for example. The reference sign 36 designates the mark for each adjustment wheel. It is thus possible to modify the spacing during the operation of the device and also to check the wear of the welding bars. The minimum spacing is fixed by the nuts 38 screwed onto the ends of the connecting rods 28.
A particular aspect of the invention relates to the automatic control of the retraction of the heat transfer members when there is a danger of overheating of the sheets to be welded by prolonged immobile contact of the heat transfer members with these sheets.
To ensure this automatic retraction, at least one heat transfer member of each unit 20 is connected to a retraction rod 29 coupled to any control device responding to an alert signal produced by an appropriate member controlling the operation of the welding machine. In the exemplary embodiment illustrated, a retraction control device, consisting of a double-acting fluidic cylinder 39, is coupled to each heat transfer member 22 by a rod 29. This cylinder normally exerts the required pressure on the heating block to ensure adequate contact with the sheets to be welded.
In response to a control signal representing an alarm state of the device, the jack 39 exerts traction on the lever 38 so as to further separate the heat transfer member 22 from the heat transfer member 21 corresponding. A jack or other single control device can centralize the control of several or all of the heat transfer members of the device by means of a coupling mechanism arranged to act on the retraction rods
29. The jacks 39 are supplied with fluid through the conduit 40. It is understood that the two heat transfer members of each unit 20 can be mounted so as to be retractable and that the retraction of the heat transfer members could be controlled by any type of control device: mechanical, electrical or other. The retraction could also be controlled manually.
In operation, the weld strips which face each other are spaced from each other by a predetermined small distance, sufficient to grip the sheets to be welded together while allowing these sheets to run smoothly. These are entrained in the gap between the weld strips and in contact with them by drive bands 41 and 42 made for example of teflon-coated steel. These bands are driven by drive pulleys 43 and they roll on the free pulleys 44. The drive pulleys 43 are mounted on shafts 45 rotating in the bearings 47; the free pulleys 44 are mounted on shafts 46 rotating in the bearings 48.
The sheets to be welded pass successively between the welding rods 23 and 24 of each unit 20 and are then pressed between the pressure rollers
49.
The welding device described in the foregoing advantageously comprises cooling tubes 51 and 52 arranged on each side of the device. These tubes are traversed by a cooling fluid supplied by the conduit 50 (see FIG. 2).
The embodiment of the invention described in the foregoing is an example given by way of illustration and the invention is in no way limited to this example. Any modification, any variant and any equivalent arrangement must be considered to be within the scope of the invention.
CLAIMS
1. Apparatus for welding together, by heat transfer, several sheets of heat-sealable material, which apparatus comprises at least one pair of heat transfer members (21, 22) intended to come into contact with the outer faces of the assembly of sheets to be welded and pressed against said sheets, characterized in that at least one heat transfer member (for example 22) of each pair (20) is mounted so
to be able to be retracted in order to no longer be in contact with one face of the sheets to be welded, and in that it comprises a control device (39) coupled to the retractable heat transfer member (22), the device for control (39) responding to an alert signal so as to exert a tensile force to retract said heat transfer member
(22) in a position where it is no longer in contact with the sheets to be welded.