CZ19340U1 - Mechanizmus pro ovládání pohybu svarovacích celistí - Google Patents

Description

Mechanizmus pro ovládání pohybu svařovacích čelistí

Oblast techniky

Technické řešení se týká mechanizmu pro ovládání protisměrného přímočarého pohybu svařovacích čelistí souhlasnou rychlostí.

Dosavadní stav techniky

K pohonu svařovacích čelistí balicích strojů se v současné době používá několika různých mechanizmů, které se během doby vyvíjely z klasického klikového mechanizmu, tvořeného otočnou osou, na které je páka se stejnou délkou ramen, na jejichž koncích jsou otočné čepy, spojené ojnicemi s nosnými prvky svařovacích čelistí. Otočná osa vykonává rotační vratný pohyb, při kterém dochází v jedné poloze k sevření svařovacích čelistí a druhá poloha čelistí - otevřená, umožňuje posun obalového materiálu v uvolněném prostoru. Takovýto systém zobrazuje např. dokument DE 103 23 163 AI. Jiný systém ovládání pohybu svařovacích čelistí je odvozen od přímočarého, vratného pohybu ovládacího mechanizmu (servopohonu). Tento přímočarý vratný pohyb je pomocí různých soustav pákových mechanizmů přenášen na nosné prvky svařovacích čelistí. Takovéto systémy zobrazují např. evropské patenty EP 1 495 975 Bl a EP 1 495 976 Bl. Pravděpodobně snaha po zjednodušení takovýchto pákových mechanizmů vedla k vytvoření dalšího mechanizmu, který opět pracuje s přímočarým pohybem ovládacího mechanizmu (servopohonem). Zde je ovládací mechanizmus spojen s, deskou, ve které jsou tvarové drážky. Do těchto drážek zapadají unášeči čepy, které jsou v ovládacích příčkách, spojujících táhla nosných prvků svařovacích čelistí. Při pohybu desky s tvarovými drážkami dochází přes unášeči čepy k pohybu ovládacích příček a tím í k svírání nebo rozevírání svařovacích čelistí. Tento mechanizmus je zobrazen v patentu EP 1 495 974 Bl.

Většina výše popsaných mechanizmů je složitá a pracná na nastavování, nebo jsou jejich jednotlivé díly extrémně namáhány, aby bylo dosaženo potřebných sil, nutných pro spolehlivé svaření obalových materiálů svařovacími čelistmi. Správné nadimenzování dílů těchto mechanizmů vede ke zvyšování jejich velikosti, která má potom za následek jejich větší hmotnost a tím snížení dynamiky celého mechanizmu, nebo jsou použity speciální lehké materiály s vysokou pevností, které dovolí pracovat mechanizmům při vysokých rychlostech, ale cena takovýchto mechanizmů je potom drahá. Dalším problémem je potom volba poháněcího elementu, ve většině případů servopohonu, který musí mít velký kroutící moment při přímém ovládání klikových mechanizmů, nebo musí být při použití pohonu s menším kroutícím momentem spojen s tímto mechanizmem přes nějakou převodovku, která zvyšuje celkovou hmotnost pohybujících se dílů mechanizmu.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje mechanizmus pro ovládání pohybu svařovacích čelistí podle technického řešení, obsahující ovládací a nosné tyče předního a zadního nosníku svařovacích čelistí, vykonávající přímočarý vratný pohyb, při kterém dochází vjedné poloze k sevření svařovacích čelistí a ve druhé poloze k jejich rozevření do otevřené polohy.

Mechanizmus má základovou desku, na jejímž jednom konci je připevněn blok pro upevnění dvojic vodicích jednotek, kde jednou vnější dvojicí vodicích jednotek procházejí ovládací a nosné tyče předního nosníku svařovacích čelistí a druhou vnitřní dvojicí vodicích jednotek procházejí ovládací a nosné tyče zadního nosníku svařovacích čelistí. Konce ovládacích a nosných tyčí jsou připevněny k pohyblivému nosníku a konce ovládacích a nosných tyčí jsou spojeny s vidlicemi a ve střední části základové desky jsou umístěny čepy, na kterých jsou otočně uloženy dvojzvratné páky, přičemž vždy jeden jejich konec je spojen pomocí ramena s pohyblivým nos45 níkem a druhý konec je spojen pomocí ramena s vidlicí a v pohyblivém nosníku je zasunut čep, na kterém je otočně uložen jeden konec kliky. Ve druhém konci kliky je uspořádán převodový

-1 CZ 19340 Ul element pro přenos pohybu hlavního hřídele, odvozeného od servomotoru upevněného ke spodní straně druhého konce základové desky, na kliku.

Takovéto provedení mechanizmu je oproti známým provedením jednodušší, levnější, při spolehlivém dosažení patřičného požadovaného' výkonu stroje.

Převodový element je v jednom výhodném provedení tvořený středním kotoučem, ve kterém je excentricky upevněn hlavní čep, přičemž tento celek je pomocí ložiska otočně uložen v klice a hlavní čep je pevně spojen s hlavním hřídelem. Takové provedení se chová jako klasický klikový hřídel.

Převodový element v dalším výhodném nrovedení ie tvořený vnějším kolem s vnitřním ozubením, pomocí ložiska otočně uloženým v klice, kde v ose vnějšího kola je uloženo vnitřní kolo s vnějším ozubením, pevně spojené s klikou, přičemž mezi oběma koly je umístěno poháněči ozubené kolo, které je pevně spojeno s hlavním hřídelem. U tohoto provedení dochází ke zvětšení kroutícího momentu v poměru rádiusu roztečných kružnic vnějšího a vnitřního kola, přičemž zdvih mechanizmu je roven součtu roztečných průměrů vnitřního a vnějšího kola.

Převodový element v ještě dalším výhodném provedení je tvořený vnějším kolem s vnitřním ozubením, pevně uchyceným v klice, kde v ose vnějšího kola je pomocí ložiska na čepu pevně spojeném s klikou otočně uloženo vnitřní kolo s vnějším ozubením, přičemž mezi oběma koly je umístěno poháněči ozubené kolo, které je pevně spojeno s hlavním hřídelem. V tomto případě je zvětšení kroutícího momentu větší než v případě druhého provedení převodového elementu.

' - > ' -I *‘

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je pohled na vytvoření mechanizmu podle technického řešení. Na obr. 2 až obr. 4 jsou znázorněna tři různá provedení převodového elementu.

Příklady provedení technického řešení

Navržený mechanizmus, který je znázorněn na obr. 1, tvoří jednotku, která je umístěna na zákla25 dové desce 2. Tato základová deska 2 může být přišroubovaná např. k čelní desce £, která je součástí rámu stroje. Na základové desce 2 je přšroubován blok 3, který slouží pro upevnění dvojic vodicích jednotek 13 a 14. Jednou dvojicí vodicích jednotek £3 procházejí ovládací a nosné tyče 16 předního nosníku 20 svařovacích čelistí. Druhou dvojicí vodicích jednotek 14 procházejí ovládací a nosné tyče 17 zadního nosníku £9 svařovacích čelistí. Konce ovládacích tyčí 16 jsou spojeny pomocí svorníků 15 s vidlicemi IT Konce ovládacích tyčí 17 jsou pomocí svorníků £5 přišroubovány k pohyblivému nosníku 7. Ve střední části základové desky £ jsou souměrně umístěny čepy 8, na kterých jsou otočně uloženy dvojzvratné páky 9. Konce těchto pák 9 jsou spojeny pomocí ramen £0 na jedné straně s pohyblivým nosníkem 7 a na druhé straně s vidlicemi ££. Tímto způsobem je zajištěno, že při pohybu nosníku 7 dochází k současnému po35 sunu předního nosníku 20 svařovacích čelistí a zadního nosníku £9 svařovacích čelistí směrem k sobě nebo od sebe v závislosti na směru pohybu nosníku 7.

Pohyb nosníku 7 je odvozen od servomotoru, který je přišroubován pomocí držáku 12 na spodní stranu základové desky 2. Z horní strany základové desky 2 je souose přišroubováno rotační uložení s hlavním hřídelem 4, jehož pohyb je přenášen pomocí převodového elementu 5 na kliku 6, která je svým druhým koncem otočně uložena na čepu £8, zasunutém do otvoru v pohyblivém nosníku 7. Při pohybu pohyblivého nosníku 7 směrem k čelní desce £ dochází k sevření svařovacích čelistí, při směru pohybu od čelní desky £ dochází k rozevření čelistí.

Převodový element 5 tvoří samostatnou jednotku, která může mít tři různá provedení dle požadavku na velikost kroutícího momentu a rychlosti pohybu mechanizmu,

První provedení převodového elementu 5 je znázorněno na obr. 2. Základem převodového elementu 5 je v tomto případě střední kotouč 100, ve kterém je excentricky upevněn hlavní čep 101. Celek je pomocí ložiska 102 otočně uložen v klice 6. Hlavní čep 101 je potom pevně spojen s

-2CZ 19340 Ul hlavním hřídelem 4. Tato sestava se pak chová jako klasický klikový hřídel, kde je zdvih mechanizmu roven dvojnásobku excentricky klikového hřídele.

Druhé provedení převodového elementu 5 je znázorněno na obr. 3. Jedná se v podstatě o systém malé planetové převodovky. Vnější kolo 110 s vnitřním ozubením je pomocí ložiska 113 otočně uloženo v klice 6. V ose vnějšího kola 110 je uloženo vnitřní kolo 111 s vnějším ozubením. Toto kolo 111 je pevně spojeno s klikou 6. Mezi koly 110 a 111 je umístěno poháněči ozubené kolo 112. které je pevně spojeno s hlavním hřídelem 4. Při otáčení poháněcím ozubeným kolem 112. které z jedné strany zabírá s vnějším kolem 110, dochází k protáčení vnějšího kola 110 v klice 6. Rotující poháněči ozubené kolo 112, které z druhé strany zabírá s pevným vnitřním kolem 111, to nutí celou kliku 6 se pohybovat, přičemž její střed, ve kterém je osa pevného vnitřního kola 111 vykonává pohyb po kružnici, jejíž střed leží v ose poháněcího ozubeného kola 112 a jejíž průměr je roven součtu roztečných průměrů kol 111 a 112 aje zároveň zdvihem celého mechanizmu. Při tomto pohybu dochází ke zvětšení kroutícího momentu v poměru rádiusů roztečných kružnic kol !i!aJT2.

Třetí provedení převodového elementu 5 je znázorněno na obrázku 4. Je to další varianta systému malé planetové převodovky. Vnější kolo 120 s vnitřním ozubením je v tomto případě pevně uchyceno v klice 6. V ose vnějšího kola 120 je otočně uloženo vnitrní kolo 121 s vnějším ozubením. Toto vnitřní kolo 121 je uloženo pomocí ložiska 123 na čepu, pevně spojeném s klikou 6. Mezi oběma koly 120 a 121 je umístěno poháněči ozubené kolo 122. které je pevně spojeno s hlavním hřídelem 4. Při otáčení poháněcím ozubeným kolem 122, které z jedné strany zabírá s vnitřním kolem 121, dochází k protáčení vnitřního kola 121. Rotující poháněči ozubené kolo 122, které z druhé strany zabírá s pevným vnějším kolem 120, nutí celou kliku 6 se pohybovat, přičemž její střed, ve kterém je osa otočného vnitřního kola 121, vykonává pohyb po kružnici, jejíž střed je v ose poháněcího ozubeného kola 112 a jejíž průměr je roven součtu roztečných průměrů kol 121 a 122 a je zároveň zdvihem celého mechanizmu. Při tomto pohybu dochází ke zvětšení kroutícího momentu v poměru rádiusů roztečných kružnic kol 120 a 122, V tomto případě je zvětšení kroutícího momentu větší než v případě druhého provedení převodového elementu 5.

Průmyslová využitelnost

Mechanizmus podle technického řešení je využitelný pro ovládání protisměrného přímočarého pohybu souhlasnou rychlostí. Je využitelný zejména v oblasti balicí techniky, jako mechanizmus pro ovládání pohybu svařovacích čelistí.

Claims (4)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Mechanizmus pro ovládání pohybu svařovacích čelistí, obsahující ovládací a nosné tyče

35 předního a zadního nosníku svařovacích čelistí, vykonávající přímočarý vratný pohyb, při kterém dochází v jedné poloze k sevření svařovacích čelistí a ve druhé poloze k jejich rozevření do otevřené polohy,r vy znač uj ící se tím, že má základovou desku (2), na jejímž jednom konci je připevněn blok (3) pro upevnění dvojic vodicích jednotek (13, 14), kde jednou vnější dvojicí vodicích jednotek (13) procházejí ovládací a nosné tyče (16) předního nosníku (20) sva40 řovacích čelistí a druhou vnitřní dvojicí vodicích jednotek (14) procházejí ovládací a nosné tyče (17) zadního nosníku (19) svařovacích čelistí, přičemž konce ovládacích a nosných tyčí (17) jsou připevněny k pohyblivému nosníku (7) a konce ovládacích a nosných tyčí (16) jsou spojeny s vidlicemi (11), a ve střední části základové desky (1) jsou umístěny čepy (8), na kterých jsou otočně uloženy dvoj zvratné páky (9), přičemž vždy jeden jejich konec je spojen pomocí ramena

45 (10) s pohyblivým nosníkem (7) a druhý konec je spojen pomocí ramena (10) s vidlicí (11), a v pohyblivém nosníku (7) je zasunut čep (18), na kterém je otočně uložen jeden konec kliky (6),

-3CZ 19340 Ul přičemž ve druhém konci kliky (ó) je uspořádán převodový element (5) pro přenos pohybu hlavního hřídele (4), odvozeného od servomotoru upevněného ke spodní straně druhého konce základové desky (2), na kliku (6).

2* Mechanizmus podle nároku 1, vyznačující se tím, že převodový element (5) je

5 tvořený středním kotoučem (100), ve kterém je excentricky upevněn hlavní čep (101), přičemž tento celek je pomocí ložiska (102) otočně uložen v klice (6) a hlavní čep (101) je pevně spojen s

- hlavním hřídelem (4).

3. Mechanizmus podle nároku 1, vyznačující se tím, že převodový element (5) je tvořený vnějším kolem (110) s vnitrním ozubením, pomocí ložiska (li3) oiočně uloženým v ío klice (6), kde v ose vnějšího kola (110) je uloženo vnitřní kolo (111) s vnějším ozubením, pevně spojené s klikou (6), přičemž mezi koly (110) a (111) je umístěno poháněči ozubené kolo (112), které je pevně spojeno s hlavním hřídelem (4).

4, Mechanizmus podle nároku 1, vyznačující se tím, že převodový element (5) je tvořený vnějším kolem (120) s vnitřním ozubením, pevně uchyceným v klice (6), kde v ose vněj15 Šího kola (120) je pomocí ložiska (123) na čepu pevně spojeném s klikou (6) otočně uloženo vnitřní kolo (121) s vnějším ozubením, přičemž mezi koly (120) a (121) je umístěno poháněči ozubené kolo (122), které je pevně spojeno s hlavním hřídelem (4).