CS214868B2 - Appliance for heat sealing the front sides of thermoplastic material coverings - Google Patents

Description

Zařízení pro tepelné spojování čelních stran obalů z termoplastického materiálu na strojích obalujících prizmatické předměty, například balíčky cigaret. Zařízení zahrnuje protisměrně pohyblivé a nawájem spolu spřažené přítlačné čelisti, z nichž alespoň jedna je uložena na vratně pohyblivém ovládacím táhle, z nichž každé je připojeno na svém protilehlém tonci k jednomu rameni dvouramenné výkyvné páky, jejíž druhé rameno nese na svém protilehlém, konci přenášení kladku sledující povrch ovládací čelní vačky. Celní vačka (12) je opatřena dvěma soustřednými vačkovými drahami (12a, 12b), z nichž jedna, a to hlavní vačková dráha (12a) připouští styk přítlačných čelistí s obalem v delší části pracovního cyklu zařízení, zatímco· přídavná vačková dráha (12b) zajišťuje zkrácení této doby dotyku ve vztahu k jedné otáčce vačky (12). Zařízení je podle vynálezu opatřeno přesuvným mechanismem zajišťujícím v závislosti na pracovní rychlosti stroje přesun přenášecí kladky (20) z jedné vačkové dráhy na druhou.

Vynález · .se týká zařízení pro tepelné spojování čelních · stran .obalů ·. · z termoplastických obalových materiálů na· strojích · obalujících předměty ve tvaru pravoúhlého· . · rovnoběžnostěnu, zejména balíčků cigaret.

Na · · zařízeních popsaného · - druhu je · jedním z pracovních · úkonů, prováděných na prizmatickém · předmětu · obaleném do· listu termoplastického materiálu, tepelné spojování obalového materiálu · na čelních stranách obalu. Toto spojování se provádí zpravidla po tepelném spojení obalu na jedné z bočních stěn. K tepelnému spojování obalu na čelních stranách, dochází působením dvojice čelistí, které jsou vyhřívané a působí na obě čelní strany obalu z termoplastického materiálu tlakem. Dochází tak k natavení obalu a ke vzájemnému přitlačení jeho· spojovaných ploch.

Použití plastických hmot, jako polypropylenu, .....pro vytváření neprodyšných · obalů na balíčcích obalovaných na těchto strojích, kterých se · v poslední době používá místo dříve obvyklého celofánu, vede ke .snížení rozpětí teplot, se kterými musí spojovací čelisti pracovat. Toto rozpětí, které je · například u polypropylenu 125 až · 165 °C, · je mnohem nižší, než ^odnoty 180° až 260° obvyklé u celofánu. Řízení teploty přítlačných čelistí · je · · proto nutno věnovat o to· větší péči.

Je známo, že · u balicích linek se · může pracovní. rychlost · ·stroje · .měnit. Ovládání čelistí zajišťujících · tepelné spojování termoplastického· obalu je proto nutné učinit závislým na pracovní rychlosti stroje, aby se dosáhlo· toho, že celkový tepelný · ' příkon bude vždy konstantní. Dojde-li k jakékoli výchylce v pracovním rytmu balicího· stroje, změní se doba, po kterou je čelist ve styku s obalem. Není-Ii toto působení nijak regulováno, změní se i výše teploty, · při níž spojování probíhá, a může se překročit přípustné teplotní rozmezí.

Uvedený problém lze řešit v zásadě dvěma způsoby. Při jednom řešení se učiní závislým na pracovní rychlosti stroje zdroj tepla ve vyhřívaných přítlačných čelistích. Zařízení za tímto· účelem obsahuje řadu elektrických odporů, · které se v závislosti na pracovní rychlosti stroje zapínají a vypínají a mění se tak tepelný příkon na spojovanou plochu. Nevýhodou tohoto řešení je velká složitost elektrických obvodů potřebná pro· dosažení požadovaného účinku a z toho vyplývající složitost celého zařízení.

Příklad použití druhého řešení, při němž se na pracovní rychlosti stroje učiní závislou délka doby dotyku · mezi obalem a vyhřívanou čelistí, je popsán v americkém patentovém spise č. 3 416 289. Podle tohoto· ‘ patentového· spisu je poháněči ústrojí vyhřívané čelisti opatřeno vypo.jovacím ústrojím, které vyhřívanou čelist odtáhne od místa spoje obalu v závislosti na pracovní rychlosti stroje. Mechanismus tohoto zařízení je však značně složitý, zejména potřebné elek trické ovládací ústrojí pro vypojování čelisti.

Uvedený nedostatek odstraňuje vynález, jehož podstatou je zařízení pro tepelné spojování čelních stran obalů z termoplastického obalového materiálu na strojích obalujících prizmatické předměty, například balíčky cigaret, dopravované po balicí dráze stanicí pro tepelné spojování čelních stran, na níž jsou umístěny navzájem spolu spřažené vyhřívané přítlačné čelisti, z ' nichž alespoň jedna je uložena na · vratně pohyblivém ovládacím táhlu, které je připojeno na svém protilehlém konci k jednomu rameni výkyvné páky, jejíž druhé· rameno nese na svém protilehlém · konci kladku sledující povrch ovládací · čelní ·vačky, otáčivé v rovině kolmé na směr . . vratného pohybu ovládacího· táhla, přičemž tato · ovládací čelní vačka · je opatřena vačkovou drahou vybíhající z jejího povrchu ve -směru, ve kterém · je přidružená · ohřívací přítlačná čelist přitlačována k odpovídající čelní straně obalu, a působící odtahování · ohřívací přítlačné čelisti od uzavírané čelní strany obalu, a to pomocí ovládacího táhla připojeného k · opačnému konci výkyvné páky, než na kterém je umístěna příslušná přenášecí kladka, které se podle vynálezu vyznačuje tím, že ovládací čelní vačka je opatřena přídavnou vačkovou drahou, uloženou v · radiálním směru vedle· hlavní vačkové dráhy a se stejným vyvýšením jako má hlavní ·vačková · dráha, · přičemž úhlová délka této přídavné vačkové dráhy je větší než úhlová délka hlavní vačkové dráhy, přičemž rameno výkyvné páky nesoucí přenášečí kladku je opatřeno dutým · koncem s válcovou dutinou a přenášecí kladka je uložena · otáčivě · na hřídeli procházejícím posuvně · touto dutinou a · opatřeném uvnitř dutiny vratnou pružinou, přičemž hřídel je na svém konci opačném · vůči přenášecí kladce kloubově připojen- · k tlačné · -tyči · připojené na o. pačném· · konci ke kotvě elektromagnetu, napojenému na budicí · obvod spojený · s hlídacím ústrojím minimální pracovní rychlosti balicího· stroje, a · přičemž přenášecí kladka je pohyblivá mezi první polohou, v níž je v záběru s hlavní vačkovou drahou, a tato první poloha odpovídá poloze nuceného posunu tlačné tyče kotvy nabuzeného elektromagnetu, a mezi druhou polohou, ve které · je· přenášecí · kladka v záběru s přídavnou · vačkovou drahou, přičemž tato druhá poloha odpovídá klidové poloze konce tlačné tyče spojené s kotvou odbuzeného elektromagnetu.

Takto řešené zařízení je velmi jednoduché, neboť sdružuje ovládací i vypojovací funkci v jediném ovládacím · prvku, a to v přesuvné dvoudrahové vačce. Při poklesu rychlosti balicího· stroje tak nedochází k vypojování čelistí, ale pouze k přepojení na vačkovou dráhu s kratším úsekem pracovního záběru. Zařízení pro tepelné spojování Obalu tak v zásadě pracuje normálním způ sobem i při poklesu pracovní rychlosti balicího stroje, přičemž prodloužení doby pracovního cyklu přítlačných vyhřívaných čelistí je kompenzováno relativním zkrácením doby dotyku čelistí a plochy obalu.

Vynález je blíže vysvětlen v - následujícím popise na příkladě provedení -s odvoláním na připojený výkres, znázorňující v perspektivě .schéma zařízení podle vynálezu.

V levé polovině obrázku je Schematicky znázorněno bez bližšího popisu zařízení pro tepelné spojování boční strany obalu, - aby byla zřejmá návaznost zařízení podle vynálezu na balicí linku. Předmět P, jehož obal se má na čelních stranách tepelně spojovat, vstupuje do prostoru mezi vyhřívané přítlačné čelisti la a lb. Jak ukazuje obrázek, je každá z obou čelistí uložena na nosiči 2a, 2b, neotáčivě uloženém na hřídelíku 3a, 3b. Hřídelík 3a odpovídající první přítlačné čelisti la je -neotáčivě připojen k jednomu konci dvouramenné páky 4, která je na opačné straně vzhledem ke středu otáčení 5 opatřena štěrbinou 6. Ve štěrbině 6 je veden - čep 7, vystupující z konce druhé dvouramenné páky 8, jejíž osu otáčení tvoří hřídelík 3b nosiče 2b druhé přítlačné čelisti lb. Na opačné -straně středu otáčení druhé dvousměnné páky 8 vzhledem· k čepu 7 je konec dvouramenné páky - 8 opatřen tažnou pružinou 9, kterou je připojen k -rámu 10 stroje.

Cep 26 tvořící střed otáčení 5 první dvouramenné páky 4 je tažen směrem -dolů teleskopickým táhlem 27, jehož dolní konec je připojen ke kotvě elektromagnetu 29. Teleskopické táhlo 27 sestává ze dvou -částí, přitahovaných k -sobě pružinou 28. Spodní díl teleskopického táhla 27 je ke kotvě elektromagnetu - 29 připojen otáčivě. Táhlo 27 je taženo směrem dolů v důsledku nabuzení elektromagnetu 29. Tot^o· nabuzení je podmínkou dále popisovaného stavu pákového -mechanismu.

Jak bude podrobněji vysvětleno při popisu funkce zařízení, zajišťuje popsaný pákový mechanismus spřažení obou přítlačných čelistí la a lb, takže pohyb druhé přítlačné čelisti lb, vyvolávaný -dále popisovaným ovládacím ústrojím, automaticky vyvolá protiběžný pohyb první přítlačné čelisti la. Když je totiž druhá přítlačná čelist - lb odtahována od obalovaného předmětu P, páková soustava -této přítlačné čelisti, tvořená jejím nosičem -2b, hřídelíkem 3b a druhou dvouramennou -pákou 8 se současně posouvá ve štěrbině 6 první dvouramenné páky 4, · a současně se mírně vykyvuje okolo osy hřídelíku 3b. V důsledku pevného -spojení hřídelíku 3b s nosičem 2b a s -druhou dvouramennou pákou 8 je konec první dvouramenné páky 4 opatřený štěrbinou 6 tlačen vzhůru, takže první přítlačná čelist la je vykývnutím její pákové soustavy stejnou -měrou odtahována od druhé čelní strany -obalovaného předmětu P.

V důsledku trvalého tahu vyvíjeného prostřednictvím teleskopického táhla 27 elek tromagnetem 29 na střed otáčení 5 pákového mechanismu je -současně - zajištěn stálý přítlak přítlačných -čelistí la, lb na -odpovídající -stěny -obalovaného· předmětu P. Nucené přerušování tohoto přítlaku působením ovládacího ústrojí přítlačných čelistí la, lb je umožňováno přítomností pružiny 28 v táhle 27 a kloubu u kotvy elektromagnetu 29, jak bude podrobněji vysvětleno dále.

Ovládací ústrojí přítlačných čelistí la, lb je tvořeno ovládacím- táhlem 11, do kterého je přenášen axiální pohyb z - vačky 12. Vačka 12 . je řešena jako -čelní -vačka s dvěma -soustřednými vačkovými - drahami 12a a 12b. Vyvýšení -obou vačkových -drah 12a, 12b je stejné, takže vyvíjejí -stejný zdvih ovládacího táhla 11, avšak - úhlová -délka vyvýšených částí vačkových drah 12a, 12b ve směru - ' obvodu vačky 12 je různá. Vačka 12 je uložena na hřídeli 13, který je - ozubeným -soukolímtvořeným ozubeným. - kolem 14 _ a ozubeným kolem· 15 spojen -s hlavním - hnacím -hřídelem 16 celého- zařízení. Vačka 12 se -tedy za ’ Chodu stroje -může - otáčet a vyvýšený - - úsek příslušné vačkové dráhy 12a, 12b může vyvíjet cyklicky záběr do přenášecího ústrojí zprostředkujícího posun ovládací tyče 11.

Přenosové ústrojí pro přenos -ovládacího účinku z vačky 12 - na dvojici přítlačných --čelistí la, lb je tvořeno dvouramennou pákou 17, jejjž jedno -rameno 18 je na svém- konci příkloubeno k ovládacímu táhlu 11, a -druhé rameno 19 je -spojeno s přenášení kladkou 20, -sledující čelní povrch vačky 12.

Za účelem -možnosti ovládání polohy přenašeči kladky - 23 vzhledem k vačkovým drahám - 12a, 12b, je konec druhého ramena 19 výkyvné dvouramenné páky 17 -opatřen - dutým koncem -s válcovou dutinou 21, - a přenášení kladka - 23 je uložena otáčivě na hřídeli 22 procházejícím s možností posuvu touto válcovou dutinou 21. Uvnitř dutiny 21 je tento, hřídel 22 obklopen vratnou -pružinou 23, jejíž jeden konec je -spojen -s hřídelem 22 a druhý s výkyvnou pákou 17. Na svém konci opačném vůči přenašeči kladce 20 je hřídel 22 kloubově připojen k tlačné tyči 24, připojené na svém protilehlém konci ke kotvě elektromagnetu 25. Elektromagnet 25 je napojen na budicí obvod -spojený s hlídacím ústrojím minimální pracovní rychlosti balicího stroje.

Zařízení pracuje následovně: - Při -normální pracovní rychlosti balicího stroje, je - elektromagnet -25 nabuzen a jeho kotva -vyvozuje tlak na tlačnou tyč 24 a hřídel 22 proti tlaku vratné -pružiny 23, takže přenašeči kladka 2D sleduje hlavní vačkovou dráhu 12a. Ve vystupujícím úseku hlavní vačkové dráhy 12a je kladka 20 posouvána v axiálním směru hřídele 13, což vyvolává vykývnutí dvouramenné páky 17. Následkem tohoto· vykývnutí odtáhne ovládací táhlo 11 přítlačnou čelist lb ze styku s odpovídající čelní stranou obalu, a v důsledku spřažení S první přítlačnou čelistí la dojde ke zrušení dotyku i na této straně.Jakmile přejde přenášecí kladka 20 na ustupující úsek hlavní vačkové dráhy 12a, obnoví se přítlak přítlačných čelistí la, lb na čelní strany dalšího obalovaného předmětu P, který se mezitím mezi tyto přítlačné čelisti la, lb přesunul.

Přítlak přítlačných čelistí la, lb к odpovídajícím stěnám obalovaného předmětu P, který se po pominutí výsuvného účinku vačkové dráhy 12a periodicky obnovuje, je zajišťován výše zmíněným tahem, který nabuzený elektromagnet 29 vyvíjí na střed otáčení 5. V důsledku tohoto tahu je tažen dolů čep 7, který vyvolává současně vykývnutí odpovídajících konců první dvouramenné páky 4 a druhé dvouramenné páky 8 směrem do-lů. Tím je vyvoláno otočení opačných konců obou dvouramenných pák 4, 8 směrem vzhůru, což má v důsledku pevného připojení nosičů 2a, 2b za následek protiběžný pohyb přítlačných čelistí la, lb. Pružina 9, která má sklon přitahovat pravý konec druhé dvouramenné páky 8 směrem dolů a zdvíhat tedy čep 7, se za tohoto stavu, kdy je elektromagnet 29 nabuzen, nemůže uplatnit, a to· vzhledem к větší délce pákového ramene, na níž vzhledem ,k hřídelíku 3b působí tažná síla pružiny 28, než tažná síla pružiny 9. Pružina 9, jejíž účel bude vysvětlen dále, je tedy při nabuzení elektromagnetu 9 stále napjatá.

Vypojovací účinek ovládací vačky 12 roztahuje přítlačné čelisti la, lb cd sebe, a působí tedy proti výše popsanému tahu teleskopického táhla 27. To· je umožňováno přítomností pružiny 28 v táhle 27 a kloubu na jeho spodním konci u kotvy elektromagnetů 29. Pákový mechanismus včetně táhla 27 tak může vykonávat při každém roztažení přítlačných čelistí la, lb kmitavý pohyb, přičemž po pominutí nuceného posunu táhla 11 působením vačky 12 se v důsledku tažné síly pružiny 28 znovu obnoví výše popsaný stav, kdy přítlačné čelisti la, lb jsou přitla-

Claims (1)

1. Zařízení pro tepelné spojování čelních stran obalů z termoplastického materiálu na strojích obalujících prizmatické předměty, například balíčky cigaret, dopravované po balicí dráze stanicí pro· tepelné spojování čelních stran, na níž jsou umístěny navzájem spolu spřažené vyhřívané přítlačné čelisti, z nichž alespoň jedna je uložena na vratně pohyblivém ovládacím táhlu, které je připojeno- na svém protilehlém konci к jednomu rameni výkyvné páky, jejíž druhé rameno nese na svém protilehlém konci kladku sledující povrch ovládací čelní vačky, otáčivé v rovině kolmé na směr vratného pohybu ovládacího^ táhla, přičemž tato- ovládací čelní vačka, je opatřena vačkovou drahou vybíhající z jejího povrchu ve směru, ceny na odpovídající plochy obalovaného předmětu P.

   Dojde-li z jakéhokoli důvodu к poklesu pracovní rychlosti balicího .stroje pod přípustnou hodnotu, takže doba exponování povrchu obalu přítlačným čelistím la, lb, která odpovídá úhlové délce ustupujícího úseku vačkového dráhy 12a, je příliš dlouhá, odbudí se signálem vyslaným z čidla elektromagnet 25. Vratná pružina 23 se roztáhne do klidového stavu, a tím vyvolá přesun přenašeči kladky na vnější přídavnou vačkovou dráhu 12b. Jelikož úhlová délka vystupujícího úseku této přídavné vačkové dráhy 12b je větší, než je tomu u vnitřní vačkové dráhy 12b, zkrátí se v odpovídající míře doba styku vyhřívaných přítlačných čelistí la, lb se spojovanou plochou obalu. Po pominutí provozní poruchy se elektromagnet 25 znovu nabudí a přenášecí kladka 20 se znovu přesune na hlavní vačkovou dráhu 12a, odpovídající normálnímu provozu stroje.

   Dojde-li к úplnému zastavení stroje, mohlo by dojít i přes výše uvedené opatření ke spálení obalu následkem pokračujícího styku přítlačných čelistí a spo-jovaných ploch. Elektromagnet 29 je za tímto- účelem spojen s čidlem zaznamenávajícím zastavení stroje, které vyšle signál vyvolávající samočinné odbuzení elektromagnetů. Spodní konec táhla 27 přestane být přitahován к elektromagnetu 29 a pružina 9 se. tak snadno může smrštit do neutrální polohy a vyvolat zdvih čepu 6 a výrazné otočení obou hřídelíků 3a, 3b. Tím dojde к odtažení přítlačných čelistí la, lb mimo možný dotyk s čelními plochami obalovaných předmětů P a v důsledku odpovídajícího vykývnutí dvouramenné páky 17 i к rozpojení kladky 20 s vačkou 12. Spřažení kladky 20 s vačkou 12‘ a styk přítlačných čelistí la, lb s čelními plochami obalovaných předmětů P se může obnovit až po· opětovném nabuzení elektromagnetu 29.

   VYNÁLEZU.

   ve kterém je přidružená ohřívací přítlačná čelist přitlačována к odpovídající čelní straně obalu, a působící odtahování ohřívací přítlačné čelisti od uzavírané čelní strany obalu, a to pomocí ovládacího táhla připojeného к opačnému konci výkyvné páky, než na kterém je umístěna příslušná přenášecí kladka, vyznačené tím, že ovládací čelní vačka (12) je opatřena přídavnou vačkovou drahou (12b), uloženou v radiálním směru vedle hlavní vačkové dráhy (12 a) a se stejným vyvýšením jako má hlavní vačková dráha (12a), přičemž úhlová délka této přídavné vačkové dráhy (12b) je větší než úhlová délka hlavní vačkové dráhy (12a), přičemž rameno (19) výkyvné páky (17) nesoucí pře214868 nášecí kladku (20) je opatřeno dutým koncem s válcovou dutinou (21) a přenášecí kladka (20) je uložena otáčivě na hřídeli (22) procházejícím posuvně touto dutinou (21) a opatřeném uvnitř dutiny (21) vratnou pružinou (23), přičemž hřídel (22) je na svém konci opačném vůči přenášecí kladce (20) kloubově připojen к tlačné tyči (24) připojené na opačném konci ke kotvě elektromagnetu (25), napojenému na budicí obvod spojený s hlídacím ústrojím minimální pracovní rychlosti balicího stroje, a přičemž přenášecí kladka (20) je pohyblivá mezi první polohou, v níž je v záběru s hlavní vačkovou drahou (12a), a tato první poloha odpovídá poloze nuceného· posunu tlačné tyče (24) kotvy nabuzeného elektromagnetu (25), a .mezi druhou polohou, ve které je přenášecí kladka (20) v záběru s přídavnou vačkovou drahou (12b), přičemž tato druhá poloha odpovídá klidové poloze konce tlačné tyče (.24), spojené s kotvou odbuzeného elektromagnetu (25).