CZ2000367A3 - Svařovací zařízení pro svařitelné fólie - Google Patents

Abstract

Svařovací zařízení (20) pro svařitelné obalové fólie (13)je součástí balicího stroje (11) k balení předmětů (12), kterým jsou svařovány ve více vrstvách (21, 22) kontinuální obalové fólie (13) ve tvaru z jedné strany otevřeného rukávce. Prostřednictvím svařovacího zařízení (20) jsou tak na jedné podélné straně baleného předmětu (12) svařovány nejméně dvě vrstvy (21,22) obalové fólie (13). Svařovací zařízení (20) obsahuje jeden rotující, ohřívaný dělicí-svařovací kotouč (17) ke svaření vrstev (21, 22) a k oddělení přesahů (23) obalové fólie (13) a nejméně jeden, na dělicí-svařovací kotouč (17) doléhající a s ním se otáčející protilehlý kotouč (18). Zatímco dělicí-svařovací kotouč (17)je ve stykové oblasti (32) s protilehlým kotoučem (18) tvrdý, resp. tuhý, a je zhotoven zejména z oceli,je protilehlý kotouč (18) v této oblasti částečně pružný. Částečnou pružnost protilehlého kotouče (18) v této oblasti způsobuje na něm upravený vnější prstenec (40), zhotovený z fluorelastomeru o vhodné tvrdosti, kteráje například 75 Shore. Ve středu axiálního profilu dělicíhosvařovacího kotouče (17) je vytvořen obvodový výstupek (37), kterým je oddělován přesah (23) obalové fólie (13).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká svařovacího zařízení, jež je součástí balicího stroje k balení předmětů, kterým jsou ve více vrstvách svařovány svařitelné kontinuální obalové fólie ve tvaru z jedné strany otevřeného rukávce, který předměty z jedné strany v podélném směru obaluje a/nebo přečnívá přes okraje obalovaných předmětů a tvoří tak přesahy, které v podélném směru přesahují přes balený předmět. Svařovací zařízení obsahuje rotující, ohřívaný dělicísvařovací kotouč ke svaření vrstev obalové fólie a k oddělení jejích přesahů, a alespoň jeden, na dělicí-svařovací kotouč doléhající a společně s ním se otáčející protilehlý kotouč.

Dosavadní stav techniky

Zařízení tohoto druhu je známo například z patentového spisu US č. 5. 282 349. V tomto zařízení jsou balené předměty vloženy do obalové fólie ve tvaru z jedné strany otevřeného kontinuálního rukávce, která je pak prostřednictvím tak zvaného „stranového svařovacího zařízení svařena. Toto svařování je prováděno termicky, nahřátím obalové fólie, přičemž obalová fólie je vedena prostřednictvím dvou navzájem odvalujících se kotoučů, jednoho nahřátého svařovacího kotouče a jednoho protilehlého kotouče. Přitom je blíže nepopsaným způsobem oddělován přesah obalové fólie. Pro toto oddělování jsou vyvinuty různé metody, mimo jiné za použití pevných nožových zařízení, otáčivých řezných kotoučů, nebo obdobných nástrojů.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit svařovací zařízení úvodem zmíněného typu, u něhož je kombinace dělicího-svařovacího kotouče s protilehlým kotoučem podstatně vylepšena, při dosažení jejich vysoké životnosti.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tak, že dělicí-svařovací kotouč vykazuje ve stykové oblasti s protilehlým kotoučem dostatečnou tvrdost, resp.

1» • * *® » * · 0· »· • 0 * * · · * · 0 « « · • · · · · e » · « » * · ·· ·· 000 ·« · • * · · · » « · · · • 000 0* 000 *0 , · 04 * tuhost, zatímco protilehlý kotouč v téže stykové oblasti vykazuje částečnou pružnost. V důsledku své částečné pružnosti se tak může protilehlý kotouč přizpůsobit zvlášť vytvořenému profilu dělicího- svařovacího kotouče, čímž lze dosáhnout podstatného zlepšení svařování a/nebo oddělování vrstev obalové fólie. Z části pružná část protilehlého kotouče je přitom nejméně tak široká jako styková plocha dělicího-svařovacího kotouče, což znamená, že se rozprostírá axiálně přes celou šířku protilehlého kotouče.

v

Částečná pružnost protilehlého kotouče může být docílena použitím vhodného materiálu obsahujícího fluor, například fluorelastomeru a pod. ze skupiny syntetických pryskyřic a vulkanizovatelných druhů gum, které se pružně zesítují. Výhodné je, jestliže částečně pružný materiál tvoří jednu vrstvu o dostatečné tloušťce. Tloušťka této vrstvy je v rozmezí mezi 1 mm a 10 mm, jako výhodná se však jeví tloušťka vrstvy kolem 5 mm. Jádro protilehlého kotouče přitom může být z důvodu zajištění jeho dostatečné rríechanické stability zhotoveno z kovu. Podle jedné z dalších možností příkladného provedení může být protilehlý kotouč na svém vnějším obvodu opatřen nejméně jedním obvodovým prstencem z částečně pružného materiálu, který má v podstatě pravoúhlý příčný průřez. Tvrdost částečně pružného materiálu je v rozmezí mezi 50 až 150 Shore. Jako výhodné se jeví, je-li prstenec zhotoven z pružného materiálu s tvrdostí od 75 Shore. Jako alternativa obvodového prstence zhotoveného z homogenního materiálu se stejnou tvrdostí, může být obvodový prstenec zhotoven z více vrstev materiálu s rozdílnou tvrdostí.

Dělicí-svařovací kotouč může být v podstatě zhotoven z kovu, zejména z oceli. Přitom obzvláště výhodná je chromová ocel. Alternativní možnosti spočívají v tom, že dělicí-svařovací kotouč je z části zhotoven z hliníku, zejména jeho jádro, nebot v důsledku velmi dobré tepelné vodivosti hliníku je dosaženo rovnoměrnějšího ohřevu dělicího-svařovacího kotouče. Výhodné rovněž je, je-li dělicí-svařovací kotouč zhotoven jako jeden díl, resp. z jednoho odlitku. Zhotovení z jednoho kusu je výhodné nejen z hlediska mechanické pevnosti, ale i z hlediska přenosu tepla.

Dělicí-svařovací kotouč může být ve stykové oblasti s protilehlým kotoučem alespoň z části opatřen povlakem zabraňujícím přilnutí fólie. Tento povlak je přitom velmi tenký a jako materiál mohou být použity materiály

4 obsahující fluor, například polytetrafluorethylen. Povlak může při použití určitých druhů fóliových obalů, například z polyethylenu, zabránit jejich přilnavosti na dělicím-svařovacím kotouči.

Oddělování vrstev fólie dělicím-svařovacím kotoučem může být výhodně dosaženo zvláštním provedením axiálního profilu jeho vnějšího obvodu. Vnější obvod dělicího-svařovacího kotouče v podstatě sestává z dělicí oblasti s obvodovým výstupkem, který je v podstatě vytvořen ve tvaru ostří a dále z nejméně jednoho svařovacího úseku, nacházejícího se stranou vzhledem k obvodovému výstupku. Svařovací úsek je přitom v porovnání s obvodovým výstupkem širší a navazuje přímo na obvodový výstupek. Jak obvodový výstupek, tak i svařovací úsek jsou ohřívány, čímž je možno podstatně zlepšit proces, resp. výsledek dělení. Při procesu dělení je obvodový výstupek zatlačován do z části pružného prstence na protilehlém kotouči, přičemž mezi oběma kotouči nacházející se vrstvy obalové fólie jsou prostřednictvím tohoto obvodového výstupku odděleny. Obvodový výstupek vnikne do pružného prstence na protilehlém kotouči do takové hloubky, až postranní svařovací úseky dělicího-svařovacího kotouče dolehnou na protilehlý kotouč. Výhoda oproti řezacím kotoučům nebo nůžkám spočívá v tom, že při oddělování přesahů obalové fólie nedochází ke vzájemnému styku kovových částí. Částečně pružný materiál protilehlého kotouče je obvodovým výstupkem vytvořeným na dělicímsvařovacím kotouči stlačován, avšak poskytuje dostatečný odpor k oddělení přesahů vrstev obalové fólie, nacházejících se mezi oběma kotouči.

Obvodový výstupek vytvořený na obvodě dělicího-svařovacího kotouče k oddělování vrstev obalové fólie má trojúhelníkový tvar, zejména tvar rovnoramenného trojúhelníka. Vrcholový úhel obvodového výstupku je v rozmezí mezi 25° a 90°, výhodně však 40°. Vrchol výstupku nesmí být vybroušený do ostří nože, může být popřípadě mírně zaoblen.

Podle jednoho z výhodných příkladných provedení vynálezu, se po obou stranách dělicí oblasti, tvořené obvodovým výstupkem, nacházejí svařovací úseky, které přímo navazují na obvodový výstupek. Výhodné je, jsou-li svařovací úseky na obvodě dělicího-svařovacího kotouče uspořádány symetricky vzhledem k obvodovému výstupku. Svařovací úseky jsou rovnoběžné s osou otáčení dělicího-svařovacího kotouče, přičemž svařovací úsek může být přibližně troj- až • «« 9 9 99

9 9 9 · · · · · · 9 9 9 99

99999 99

9 9 9 9

99 9 9 9 9 9 9

9· desetinásobně širší než dělicí oblast. Další možnost spočívá v tom, že axiální profil protilehlého kotouče, zejména jeho prstenec zhotovený z částečně pružného materiálu, v podstatě vykazuje v podstatě negativní tvar axiálního profilu dělicího-svařovacího kotouče. Tím může být dosaženo alespoň částečného odstřihávání vrstev obalové fólie, nacházejících se mezi oběma kotouči.

Jednou z možností ohřevu dělicího-svařovacího kotouče je zabudované elektrické topení, přičemž v důsledku otáčení tohoto kotouče musí být pro přívod proudu použity třecí kontakty. K ohřevu dělicího-svařovacího kotouče je k němu přiřazeno externí topné zařízení, jehož elektrické připojení je proveditelné jednoduchým způsobem. Dělicí-svařovací kotouč je ohříván pouze v určité části, zejména na jeho bočních stranách. Z důvodu dosažení dobrého přenosu tepla konvekcí a/nebo zářením je výhodné, je-li topné zařízení uspořádáno jen v nepatrném odstupu od postranní plochy dělicího-svařovacího kotouče. Při náležitě upravených povrchových plochách, opatřených například dříve zmíněným povlakem odstraňujícím přilnavost fólie, může být dělicí-svařovací kotouč v přímém kontaktu s topným zařízením, což vede k dalšímu zlepšení přenosu tepla. Výhodné je, je-li ohřívána alespoň radiálně vnější oblast dělicíhosvařovacího kotouče, která je nejblíže stykové oblasti s protilehlým kotoučem. Topné zařízení zejména z důvodu dosažení rovnoměrného ohřevu, může být alespoň z části upraveno v obvodovém směru.

Topné zařízení může být vytvořeno jako elektrické topné zařízení s alespoň jedním topným tělesem, které je v podobě odporové topné spirály uspořádáno rovnoběžně s rovinou otáčení dělicího-svařovacího kotouče. Plošně uspořádané topné těleso způsobuje v podstatě rovnoměrný ohřev jedné ze stran dělicího-svařovacího kotouče na požadovanou teplotu. Jako varianta ohřevu přichází v úvahu rovněž použití infračerveného zářiče nebo indukční ohřev.

Pro použití různých druhů obalových fólií, jako například polyolefinových fólií nebo polypropylenových fólií, se jeví výhodná teplota ohřevu v rozmezí od 120° do 250°. V závislosti na tlaku, kterým jsou vrstvy obalové fólie při svařování stlačovány, se mění potřebná teplota, například v rozmezí od 165° do 175°. Pro udržení teploty v požadovaném rozmezí, mohou být k dispozici teplotní čidla, pevně umístěná například v zóně topného zařízení. Jednou z • 4 • ·

44 • 9 9 4

9 4 ·

9 9444 444

44444 44 44 44 44 možností je použití infračerveného teplotního čidla, které může přímo zjišťovat teplotu topného zařízení, nebo teplotu dělicího-svařovacího kotouče. Ovládání ohřevu je výhodně spojeno s ovládáním balicího zařízení.

Podle dalšího provedení vynálezu může být svařovací zařízení vybaveno transportním zařízením, které přivádí vrstvy obalové fólie před dělicí-svařovací kotouč a/nebo je za dělicím-svařovacím kotoučem odvádí, zejména v oblasti jejich oddělování, čímž je podstatně zlepšen výsledek oddělování obalových fólií. Jako výhodné mohou být použity otáčející se vodicí prostředky, zejména kotouče uspořádané v řadě, nebo nejméně dva řemeny doléhající vzájemně na sebe, mezi kterými dochází v důsledku sevření k uchycení obalové fólie. Tyto řemeny mohou na sebe doléhat v poměrně dlouhém úseku a mohou být k sobě dodatečně přitlačovány například přítlačnými lištami. Podle dalšího provedení vynálezu mohou být použity nejméně dva páry řemenů doléhajících vzájemně na sebe. Aby bylo možno přiblížit se svařovacím zařízením, resp. svařovat vrstvy obalové fólie co nejblíže baleného předmětu, může být na této straně obíhající pár řemenů užší, než druhý pár.

Zejména u balených předmětů větších objemů, kde se může vyskytnou možnost, že nad sebou ležící vrstvy obalové fólie nejsou dostatečně rovinné, resp. jsou složené do záhybů, nebo jsou přesunuté, je k dispozici přítlačné zařízení ke vzájemnému přitlačení vrstev obalové fólie. Přítlačné zařízení je uspořádáno alespoň v oblasti svařování vrstev obalové fólie, po obou stranách. Podle dalšího provedení se však může přítlačné zařízení rozprostírat na delším úseku, vycházejícím od oblasti svařování, eventuelně kousek před ní. Obalová fólie v podélném směru neklouže na přítlačném zařízení, nýbrž je odvinována prostřednictvím odvalovacích kladek, nebo prostřednictvím alespoň z části se pohybujícího přítlačného zařízení, stlačována. Podle možnosti mohou být k tomuto účelu použity nejméně dva vzájemně se odvalující kotouče, tvořící podélnou válečkovou dráhu. Podle dalšího provedení může být tato dráha nahrazena v podélném směru obíhajícími řemeny, popřípadě dvojicí navzájem obíhajících a vzájemně přitlačovaných řemenů. Jednou z možností je rovněž kombinace jednoho přítlačného zařízení a navzájem obíhajícího páru řemenů.

Jako výhodné se jeví, jestliže vrstvy obalové fólie jsou prostřednictvím svařovacího zařízení spojeny co možno nejblíže u baleného předmětu. Za tímto li ·» 99 • 9 · ♦

9 9 »

9 9 9 • 9 9 9 «9 99 účelem jsou dělicí-svařovací kotouč a/nebo protilehlý kotouč uloženy jako konsolovitě vyložené kotouče. Rovněž další funkční jednotky, například transportní a/nebo přítlačná zařízení, mohou být uloženy jednostranně, kdy rovina dělicího-svařovacího kotouče přečnívá jen o nepatrný kousek. Pouze ohřevné zařízení dělicího-svařovacího kotouče, jako jedno z těchto funkčních zařízení, může být upraveno na straně uložení dělicího-svařovacího kotouče. Přitom je zřejmé, že prostup tepla dělicím-svařovacím kotoučem by měl být volen tak, aby na jeho straně přivrácené k balenému předmětu byla dosažena požadovaná svařovací teplota, nezbytná pro vznik odpovídajícího svařovacího švu v této oblasti.

Jednotlivé části, resp. komponenty svařovacího zařízení mohou být od obalové fólie oddáleny. Především může být nadzvižen dělicí-svařovací kotouč. V klidovém stavu zařízení může být tento kotouč vyzvednut nad obalovou fólii, aby nedošlo k jejímu natavení, resp. protavení. Nazdvižení svařovacího kotouče může být provedeno nezávisle na protilehlém kotouči a/nebo transportním, popřípadě přítlačném zařízení. Dále je žádoucí, aby obalová fólie mohla být ze svařovacího zařízení odehrána, například při její výměně nebo při vložení nové fólie. Za tímto účelem je postačující, aby byla zvednuta pouze jedna polovina svařovacího zařízení, především transportní, popřípadě přítlačné zařízení.

Podle jedné z variant příkladného provedení mohou být dělicí-svařovací kotouč společně s protilehlým kotoučem namontovány pevně na základní desce. Tím lze dosáhnout přesného a jednoduchého mechanického ustavení.

V místě oddělování přesahů obalové fólie je rovněž výhodné, aby ve směru transportu bylo uspořádáno separační zařízení pro přečnívající části fólie, čímž je zabráněno, aby tyto přečnívající části při oddělování ulpěly v dalších pracovních operacích na obalové fólii. Separační zařízení se nachází za místem kde dochází k oddělování přesahů obalové fólie, a může být vytvořeno ve tvaru klínu nebo ve tvaru čepele.

Zlepšení vzájemné svařitelnosti vrstev obalové fólie může být dosaženo tím, že dělicí-svařovací kotouč doléhá na protilehlý kotouč pod tlakem. V důsledku tepelného účinku natavené vrstvy fólie jsou tak silně stlačeny, čímž se dosáhne dostatečného přilnutí, resp. materiálového splynutí. Přítlak kterým je i:

dělicí-svařovací kotouč přitlačován, je v rozmezí mezi 10 až 50 N/mnA vztaženo na šířku axiálního profilu kotouče, výhodně však 30 N/mm^. Tento přítlak může být vyvinut buď předepnutou pružinou, nebo prostřednictvím elektromagnetu, který působí proti mechanické pružině, sloužící jako omezující doraz. Jako alternativa tohoto provedení může být přítlačná síla vyvozena pneumaticky.

Z důvodu zabránění vzájemného posuvu vrstev obalové fólie mohou být dělicí-svařovací kotouč a protilehlý kotouč poháněny synchronně, například vzájemně spřaženým pohonem. Jednou z možností je použití jednoho pohonu pro oba kotouče, přičemž přenos otáčivého pohybu by měl být uskutečněn bez prokluzu, například prostřednictvím ozubených kol nebo ozubeného řemene. Tímto centrálním pohonem mohou být rovněž poháněny další pohyblivé funkční jednotky, například transportní zařízení a/nebo přítlačné zařízení.

Tyto a další znaky vyplývají nejen z patentových nároků, ale i z popisu a výkresů, přičemž jednotlivé znaky představují jak samy o sobě, tak i ve formě vícero podkombinací ochrany schopné řešení podle příkladných provedeních.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech a blíže objasněno v následujícím popisu. Zde značí:

Obr. 1 schéma uspořádání svařovacího zařízení balicího stroje,

Obr. 2 boční pohled na svařovací zařízení.

Obr. 3 profily dělicího-svařovacího kotouče a protilehlého kotouče v poloze vzájemného oddálení.

Obr. 4 profily kotoučů z obr. 3 v poloze vzájemného přitlačení,

Obr. 5 jednostranné uložení dělicího-svařovacího kotouče společně s pevně umístěným ohřevným zařízením.

1« ·· ·· 99 ·* ··

9 9 9 9·9 9 · t · «

9 · · · ·*· * < · *

9 999 9 9999

9 9 9 9 99 «9 99 *9

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je pouze schematicky znázorněno společné působení svařovacího zařízení 20 podle vynálezu s balicím strojem 11, který je zde znázorněn pouze z části. Na zde blíže neznázorněném, jinak ovšem známém transportním pásu se pohybují ve směru transportu T balené předměty 12 ve tvaru plochého kvádru, které jsou vloženy v obalové fólii 13. Obalová fólie 13 je z jedné strany v podélném směru uzavřena, zatímco z opačné strany je otevřena, a její volné okraje musí být svařovacím zařízením 20 ještě svařeny. Jak je zřejmé z obr. 1, okraj vrchní vrstvy 21 obalové fólie 13 je znázorněn plnou čarou, zatímco okraj spodní vrstvy 22 je znázorněn čárkovaně. Jak jsou předměty 12 vkládány do obalové fólie 13, je známo z dosavadního stavu techniky. Obalová fólie 13 může být popřípadě otevřena na obou stranách baleného předmětu 1 2, přičemž k jejímu svaření by pak bylo zapotřebí dvou svařovacích zařízení 20.

Svařovací zařízení 20 obsahuje dva, po dráze trojúhelníka obíhající páry řemenů 27, které sestávají z předního užšího řemene 22 a zadního širšího řemene 27 . Oba páry řemenů 27 jsou uspořádány symetricky k rovině obalové fólie 13. Řemeny 27 jsou vedeny přes vrtanou kladku 28, která je opatřena zde blíže neznázorněným pohonem. V trojúhelníku mezi užším a širším řemenem 27 doléhá na obalovou fólii 13 dělicí-svařovací kotouč 17, který je přitlačován na protilehlý kotouč 18, nacházející se pod obalovou fólií 13. Oba kotouče 17 a 18 jsou poháněny synchronně. V místě jejich uložení jsou obě vrstvy 21 a 22 obalové fólie 13 navzájem spojeny, přičemž přesah 23 obalové fólie 13 je oddělen a následně odebrán a odtransportován odváděcím zařízením 15.

Obalová fólie 13 je rovněž svařena a oddělena mezi jednotlivými balenými předměty 12. Jelikož však tento problém, který je ostatně znám ze stavu techniky, není předmětem přihlášky vynálezu, není nadále blíže popisován. K tomuto účelu může být použito rámové svařovací zařízení, umístěné příčně k podélnému směru obalové fólie 13, které se nachází ve směru transportu T před svařovacím zařízením 20. V tomto případě je obalová fólie 13 společně předměty 12 dopravována ke svařovacímu zařízení 20 již zkrácena na příslušnou délku.

i, • 9• 9 9 9 9 · 9 9 · • 9 9 · 9 ·9 9 99 9

99999 99 999 99 9 • 9999 9999

999 99 ·9 «9 99

Na obr. 2 je znázorněno svařovací zařízení 20 v pohledu od baleného předmětu 12. Z vyobrazení je zřejmé, že v různých rovinách které jsou rovnoběžné s nákresnou, jsou uspořádána různá funkční zařízení.

Obě vrstvy 21 a 22 obalové fólie 13 jsou ve směru transportu T přiváděny od napínacího zařízení 24. Napínací zařízení 24 sestává z jednoho vrchního a jednoho spodního napínacího kotouče 25, které se po sobě navzájem odvalují. Rovina otáčení obou napínacích kotoučů 25 je kolmá k rovině obalové fólie 13, přičemž napínací kotouče 15 se nacházejí v šikmé poloze vzhledem ke směru transportu T. Úhel šikmého nastavení napínacích kotoučů 25 je v rozmezí od 2° do 20°, zejména však 15°.

Za napínacím zařízením 24 jsou obě vrstvy 21 a 22 obalové fólie 13 přiváděny mezi oba řemeny 27, které s předpětím obíhají kolem vratných kladek 28. Řemeny 27 jsou prostřednictvím přítlačných lišt 29, upravených mezi sousedními vratnými kladkami 28, vzájemně kluzně přitlačovány, současně s mezi nimi se nacházejícími vrstvami 21 a 22 obalové fólie 13. Přítlačné lišty 29 mohou být prostřednictvím zde neznázorněného uchycení působícího pružným přítlakem vzájemně přitlačovány. Variabilita přítlačného tlaku umožňuje nastavení přítlačných lišt 29 pro různé druhy fólií, resp. jejich tloušťky. Použití příslušných přítlačných lišt 29 je výhodné zejména u dvou, v rovnoběžných rovinách obíhajících párů řemenů 27. Synchronizace řemenů 27 je zajištěna prostřednictvím dvou, vzájemně zabírajících ozubených kol 30, které jsou upevněny na osách vratných kladek 28, nacházejících se na obr. 2 vlevo. Ozubená kola 30 se nacházejí na od předmětů 12 vzdálenější straně řemenů 27. Výměna vrstev 21 a/nebo 22 obalové fólie 13 může být za určitých okolností zjednodušena tím, že jeden z obou řemenů 27, pracující jako transportní- a přítlačné zařízení, včetně přítlačných lišt 29 a vratných kladek 28, může být od obalové fólie 13 oddálen, resp. nadzvednut.

Relativně blíže k místu zavádění vrstev 21 a 22 obalové fólie 13 mezi řemeny 27, se nachází dělicí-svařovací kotouč 17 a protilehlý kotouč 18. který je na vnějším povrchu opatřen částečně pružnou vrstvou 19. Jak je z obr. 2 patrné, spojnice os otáčení obou kotoučů probíhá kolmo k rovině obalové fólie 13, takže obalová fólie 13 je z této roviny v co možno nejmenší míře odchylována. Jak byl výše zmíněno, dělicí-svařovací kotouč 17 je určitou přítlačnou silou

9 9 · 9 9 99

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 999 9 9 9 » • 444 44 44 444 44 4 • 4 4 4 4 4 4444

444 44 4444 4« 44 pritlaČován k protilehlému kotouči 18, který je uložen pevně. Zařízení k přitlačování dělicího-svařovacího kotouče 17 není blíže znázorněno, avšak může obsahovat pružinový prvek a elektromagnetický pohon. Ve stykové oblasti 32 dělicího-svařovacího kotouče 17 a protilehlého kotouče 18, jak je zřejmé i z obr. 2, dochází prostřednictvím přítlačné síly působící na dělicí-svařovací kotouč 17 k jeho částečnému zatlačení do povrchu protilehlého kotouče 18, tvořeného pružnou vrstvou 19.

Na straně dělicího-svařovacího kotouče 17, odvrácené od balených předmětu 12, je čárkovaně vyznačeno ohřevné zařízení 33, které bude ještě dále podrobněji popsáno.

V místě dělicího-svařovacího kotouče 17 a protilehlého kotouče 18 jsou přitlačené lišty 29 znázorněny přerušené, výhodně však dosahují k oběma jejich stranám, přičemž zejména ve stykové oblasti 32 se nacházejí po obou stranách kotoučů 17a 18.

Pohony dělicího-svařovacího kotouče 17 a protilehlého kotouče 18 nejsou blíže znázorněny, avšak mohou být realizovány jednoduchým způsobem, přičemž je výhodné, jsou-li oba kotouče 17 a 18 poháněny synchronně, například společným pohonem, čímž nedochází k prokluzu mezi oběma vrstvami 21 a 22 obalové fólie 13. Rovněž případnému vzájemnému předpětí obou čerstvě svařených vrstev 21 a 22 obalové fólie 13 může být zabráněno alespoň částečným oddálením řemenů 27 v blízkosti stykové oblasti 32.

Na obr. 3 je znázorněn řez stykovou oblastí 32, přičemž rovina řezu probíhá kolmo ke směru transportu T. Z vyobrazení je zřejmé, že dělicí-svařovací kotouč 17 má v axiálním profilu zaoblené hrany. Dva axiálně probíhající svařovací úseky 35 uzavírají dělicí oblast 36, kterou u příkladného provedení tvoří špičatý trojúhelníkový obvodový výstupek 37, který způsobuje oddělování fólie. Svařovací úseky 35 přecházejí s poměrně velkým zaoblením do stran dělicího-svařovacího kotouče 17. Průměr dělicího-svařovacího kotouče 17 může být například 120 mm.

Protilehlý kotouč 18 sestává z nosného kotouče 39 zhotoveného z kovu, na jehož obvodě je upraven prstenec 40 pravoúhlého průřezu, zhotovený z

4*

4 ·

·· • ♦ ·

4 444 • 4 4 ·· ♦*

44

4 4 4

4 4 4

4 4 4

4« 44 částečně pružného materiálu. Prstenec 40 může být na protilehlém kotouči 18 upevněn mechanicky a/nebo například přilepením. Po stranách nosného kotouče 39 jsou s přesahem upevněny přidržovací kotouče 41, které především zabraňují axiálnímu vychylování prstence 40 z nosného kotouče 39. Kotouče 41 rovněž zabraňují většímu roztažení, resp. plošnému stlačení prstence 40 způsobeného přitlačením dělicího-svařovacího kotouče 17. Ve stykové oblasti 32 je axiální profil prstence 40 v podstatě přímý, tedy rovnoběžný se svařovacím úsekem 35.

Na obr. 4 je znázorněn dělicí-svařovací kotouč 17, který je při provozu přitlačován k protilehlému kotouči 18, resp. prstenci 40, do něhož je v radiálním směru zatlačován. Znázorněno je přitlačení s relativně velkým tlakem, čímž dělicí-svařovací kotouč 17 jednak svou dělicí oblastí 36, ale i oběma svařovacími úseky 35, zcela dolehne na vnější obvod pružné vrstvy 19 protilehlého kotouče 18, zejména částí zaoblených přechodů k postranním plochám dělicíhosvařovacího kotouče 17. Tím je prstenec 40 stlačován a zčásti vytlačován do stran, přičemž v důsledku své částečné pružnosti, resp. zvolené tvrdosti doléhajícího dělicího-svařovacího kotouče 17, tak poskytuje dostatečný odpor pro vyvinutí potřebného tlaku na obě svařované vrstvy 21 a 22 obalové fólie

13.

Na obr. 5 je ve zjednodušeném řezu, kolmém k rovině obalové fólie 13, znázorněn dělicí-svařovací kotouč 17 s ohřevem, jeho uchycení a pohon. Dělicísvařovací kotouč 12 je v podstatě plochý kotouč, který je upevněn na ose 43. Osa 43 je uložena v ložisku 44, vsazeném v úchytu 45, který v případě potřeby, za účelem nastavení nebo vykývnutí dělicího-svařovacího kotouče 17, může být uchycen pohyblivě. Na druhém konci osy 43 je uchycen hnací kotouč 46, který je například prostřednictvím řemenu spojen se zde blíže neznázorněným pohonem. Vychýlením úchytu 45 je nastavován přítlačný tlak dělicíhosvařovacího kotouče 17.

Na odvrácené straně dělicího-svařovacího kotouče 17 od předmětu 12 je úchyt 45 vytvořen ve tvaru příruby 47, na které je upevněno ohřevné zařízení 48, vytvořené ve tvaru obvodových, do spirály tvarovaných trubek topného tělesa 49. Příruba 47 je od dělicího-svařovacího kotouče 17 oddělena pouze velmi úzkou vzduchovou štěrbinou, takže přenosová cesta ohřevu na dělicíi.

• Φ ·· φ · φ · * φ · • · · · · ··· • φφφ φ φ φ φ φ • · φ ♦ ♦ φ «φφ «φ ·· φφ ·♦ φφ • ·'· φ φ · · φ φ · φ · • φ φ φ *« φφ svařovací kotouč 17 je velmi krátká, s co možno nejmenšími teplotními ztrátami. Na obr. 5 je znázorněno zvláštní provedení dělicího-svařovacího kotouče 17, který má v oblasti příruby 47 vytvořeno obvodové vybrání, kterým je přejímáno teplo. Tímto způsobem je dosaženo podstatné zlepšení přenosu tepla z trubkového topného tělesa 49, resp. z příruby 47 na dělicí-svařovací kotouč 17.

Příruba 47, kromě toho že slouží k uchycení trubek topného tělesa 47, rovněž zajišťuje rovnoměrné rozdělení a přenos tepla na dělicí-svařovací kotouč 17. Vysoká přesnost při zhotovení úzké vzduchové štěrbiny mezi přírubou 47 a bokem dělicího-svařovacího kotouče 17 se netýká trubkového topného tělesa 49, které je při údržbě a/nebo opravě volně přístupné. Na vrchním vnějším konci příruby 47 je upraven teplotní senzor 51, který slouží k zaznamenání údajů o teplotě příruby 47 a tím nepřímo i teploty dělicího-svařovacího kotouče 17. Teplotní senzor 51 může být spojen se zde blíže neznázorněným ovládáním trubkového ohřevného zařízení 48, které udržuje stanovenou, resp. konstantní teplotu v požadovaném rozmezí.

Z obr. 5 je rovněž zřejmé, že úchyt 45 dělicího-svařovacího kotouče 17 nepřesahuje přes příslušný svařovací úsek 35. Od předmětu 12 je dělicísvařovací kotouč 12 oddělen pouze prostřednictvím zde neznázorněného řemene 27, který by měl být co nejužší.

Předměty 12 určené k balení jsou známým způsobem umístěny mezi vrstvami 21 a 22 obalové fólie 13. Obalová fólie 13, ve tvaru z jedné strany otevřeného rukávce tak obaluje v ní vložený předmět 12 z jedné strany, zatímco na druhé straně je otevřena, s přesahujícími okraji přes balený předmět 12. Svařovací zařízení 20 by mělo být umístěno co nejblíže k balenému předmětu

12. Prostřednictvím napínacího zařízení 24, resp. šikmo ve směru transportu T umístěného napínacího kotouče 25 je obalová fólie 13 napnuta na baleném předmětu 12. Následně jsou obě vrstvy 21 a 22 obalové fólie 13 důsledkem působícího přítlaku řemenů 27 zachyceny, v oblasti přítlačných lišt 29 vzájemně stlačeny, a vedeny svařovacím zařízením 20. Po obou stranách stykové oblasti 32, nacházející se mezi dělicím-svařovacím kotoučem 17 a protilehlým iř • ··< 9 9 *9 999 · · · · 9 9·· ···· ·♦» ·♦ ·» ·» ·« ·· kotoučem 18, ve které dochází ke svaření a oddělení přesahů 23 obalové fólie 13, obíhají dva páry řemenů 27. Ohřátý dělicí- svařovací kotouč 17 za působení většího tlaku přitlačuje vrstvy 21 a 22 obalové fólie 13 na protilehlou, částečně pružnou povrchovou plochu protilehlého kotouče 18, přičemž v důsledku kontaktu obalové fólie 13 s dělicím-svařovacím kotoučem 17 dochází k jejímu ohřevu. Zvláštní provedení axiálního profilu dělicího-svařovacího kotouče 17 se středově umístěným obvodovým výstupkem 37 a oboustranně ohraničenými svařovacími úseky 35, umožňuje svaření vrstev 21 a 22 obalové fólie 13 ve stejné šířce, jako je šířka dělicího-svařovacího kotouče 17 a současně oddělení přesahů 23 obalové fólie 13 prostřednictvím obvodového výstupku 37. Za stykovou oblastí 32 je obalová fólie 13 prostřednictvím řemenů 27 působících stálým přítlakem vytahována ze svařovacího zařízení 20. Na relativně dlouhé dráze mohou být svařené vrstvy 21 a 22 obalové fólie 13 ochlazovány, přičemž v důsledku jejich vedení řemeny 27 je zabráněno vzniku nežádoucích zatížení, popřípadě vzniku napětí v obalové fólii 13. Po svaření ve svařovacím zařízení 20 je otevřená strana fóliového rukávce uzavřena pevným svarovým švem, z něhož je odstraněn nepotřebný přesah 23. V důsledku vzájemného stlačení vrstev 21 a 22 obalové fólie 13 jsou případné přehyby vyhlazeny do podoby hladké plochy. Chlazení řemenů 27 může být provedeno jednak prostřednictvím kontaktu s přítlačnými lištami 29 a jednak prostřednictvím jejich průchodu čerstvým vzduchem. Další možnost chlazení spočívá v nasávání vzduchu.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Svařovací zařízení, zejména jako část balicího stroje (11), k balení předmětů (12), kterým jsou ve více vrstvách (21, 22) svařovány svařitelné kontinuální obalové fólie (13) ve tvaru z jedné strany otevřeného rukávce, který v podélném směru obaluje a/nebo přečnívá přes okraje obalovaných předmětů, přičemž svařovací zařízení (20) obsahuje rotující ohřívaný dělicí-svařovací kotouč (17) ke svaření vrstev (21, 22) obalové fólie (13) a k oddělení jejích přesahů (23) a alespoň jeden, ve stykové oblasti (32) na dělicí-svařovací kotouč (17) doléhající a společně s ním se otáčející protilehlý kotouč (18), vyznačující se tím, že dělicísvařovací kotouč (17) je tvrdý a/nebo tuhý, zatímco protilehlý kotouč (18) je v této stykové oblasti (32) částečně pružný.
2. 2. Svařovací zařízeni podle nároku 1, vyznačující se tím, že protilehlý kotouč (18) je ve stykové oblasti (32) opatřen vrstvou (19) alespoň z části pružného materiálu, zejména materiálu obsahujícího fluor, jako je fluorelastomer a pod., přičemž vrstva (19) z části pružného materiálu tvoří na protilehlém kotouči (18) prstenec (40) o dostatečné tloušťce z hlediska částečné pružnosti.
3. 3. Svařovací zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že z části pružný materiál tvoří vrstvu (19) o tloušťce od 1 do 10 mm, zejména pak přibližně 5 mm.
4. 4. Svařovací zařízení podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že tvrdost vrstvy (19) z části pružného materiálu je v rozmezí od 50 do 150 Shore, zejména pak přibližně 75 Shore.

   k

   4 44 44 44

   44 4 4 4 4 4 • 44 4 4 444

   4 444 4 4 44

   4 4 4 4 4 4

   444 44 44 44

   4* 44

   4 4 4

   4 4 4

   4 4 4

   4 4 4

   4 4 44
5. 5. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vrstva (19) protilehlého kotouče (18) je alespoň tak široká jako je šířka stykové oblasti (32) u dělicího-svařovacího kotouče (17), přičemž částečně pružná vrstva (19) se rozprostírá přes celý vnější obvod protilehlého kotouče (18).
6. 6. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dělicí-svařovací kotouč (17) je v podstatě zhotoven z kovu, přičemž je opatřen vrstvou proti přilnutí obalové fólie (13), zejména tenkým povlakem, přičemž tento povlak je zhotoven z polytetraflurethylenu.
7. 7. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že axiální profil vnějšího obvodu dělicího-svařovacího kotouče (17) vykazuje nejméně jednu dělicí oblast (36) s obvodovým výstupkem (37) vytvořeným ve tvaru ostří, a alespoň jeden svařovací úsek (35), který je širší než než obvodový výstupek (37) a který navazuje přímo na dělicí oblast (36).
8. 8. Svařovací zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že svařovací úsek (35) je uspořádán po obou stranách dělicí oblasti (36) na kterou přímo navazuje, přičemž axiální profil dělicího-svařovacího kotouče (17) je v podstatě symetrický vzhledem k obvodovému výstupku (37), nacházejícím se v dělicí oblasti (36).
9. 9. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že k dělicímu-svařovacímu kotouči (17) je přiřazeno externí, pevně umístěné ohřevné zařízení (33), které ohřívá dělicí-svařovací kotouč (17) z jedné strany a je vzhledem k dělicímu-svařovacímu kotouči (17) upraveno v nepatrném odstupu.

   ·♦ ·* ♦« • · * · · • « · · ··· «·· 9 9 99 • · · ·

   99 99 99

   99 99

   9 9 9 · • · • · ·

   99 99
10. 10. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že svařovací zařízení (20) obsahuje transportní zařízení pro zachycení a/nebo vedení obalové fólie (13) před a/nebo za dělicím-svařovacím kotoučem (17), ale i v oblasti oddělování, přičemž jako prostředek k vedení a/nebo zachycení obalové fólie (13) slouží nejméně dva, nad sebou obíhající řemeny (27).
11. 11. Svařovací zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že svařovací zařízení (20) je opatřeno nejméně dvěma páry nad sebou obíhajících řemenů (27), které jsou uspořádány po obou stranách dělicího-svařovacího kotouče (17).
12. 12. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že svařovací zařízení (20) je opatřeno přítlačným zařízením ke vzájemnému stlačení vrstev (21, 22) obalové fólie (13), nacházejícím se ve stykové oblasti (32) svařování, od níž se rozprostírá v delším úseku ve směru transportu T.
13. 13. Svařovací zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že přítlačné zařízení obsahuje v nepatrném odstupu a vzájemně nad sebou obíhající dva páry řemenů (27), které se rozprostírají ve směru transportu T v delším úseku za, ale zejména před stykovou oblastí (32) svařování.
14. 14. Svařovací zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ze stykovou oblastí (32) svařování je ve směru transportu T uspořádáno oddělovací zařízení pro oddělování přesahů (23) obalové fólie (13), přičemž oddělovací zařízení je vytvořeno ve tvaru klínu a/nebo čepele.