RU2812741C2

RU2812741C2 - Приводное устройство с пониженным трением

Info

Publication number: RU2812741C2
Application number: RU2022101273A
Authority: RU
Inventors: Гаэль БЮССЬЕН
Original assignee: Айзапак Холдинг Са
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Изобретение относится к сварочному устройству непрерывной сварки. Устройство для формирования трубки из листа (3) содержит по меньшей мере один сварочный пруток (2), средства (7, 8, 9) для сварки и создания давления в зоне сварки, а также средства (4, 5, 6) для приведения в движение листа (3) вдоль прутка (2). Причем указанное устройство дополнительно содержит средства (10, 11, 12, 14; 20) для уменьшения трения между сварочным прутком (2) и листом (3). Кроме того, указанные средства уменьшения трения содержат по меньшей мере один элемент, находящийся в контакте с листом и имеющий возможность перемещения с той же скоростью, что и лист, при этом указанный элемент содержит по меньшей мере один антифрикционный ремень (10, 11, 12). Технический результат заявленного изобретения заключается в создании устройства, обеспечивающего низкое трение между свариваемым листом и сварочным прутком. 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Приоритетная заявка

Настоящая заявка испрашивает приоритет более ранней европейской заявки №ЕР19187382.7, поданной 19 июля 2019 года от имени AISAPACK HOLDING SA, содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки во всей своей полноте.

Область техники, к которой относится изобретение

Устройства непрерывной сварки листа для формирования трубки предусматривают по меньшей мере следующие этапы:

- размещение листа вокруг сварочного прутка,

- приведение в исходное положение краев листа, подлежащих сварке,

- нагрев зоны, подлежащей сварке,

- создание давления в зоне, подлежащей сварке,

- охлаждение зоны сварки.

Уровень техники

Приведение в движение листа 3 вокруг сварочного прутка 2 требует соответствующего приводного устройства. Для приведения в движение листа 3 обычно используют приводные ремни 4-6, расположенные вокруг сварочного прутка 2. Пример устройства 1, известного из уровня техники, показан на фиг. 1.

Недостатком существующих устройств является то, что внутренняя сторона листа создает трение на сварочном прутке. Внешнюю сторону листа, которая образует внешнюю сторону формируемой трубки, приводят в движение с помощью идеально нескользящего контакта между приводными ремнями 4-6 и внешней стороной листа, в то время как внутренняя сторона листа 3 скользит по сварочному прутку 2. При низкой скорости перемещения листа возникающее трение невелико и не повреждает внутреннюю сторону трубки. При высоких скоростях производства может происходить истирание внутренней стороны трубки, что приводит к образованию пыли, которая накапливается в сформированной трубке и ухудшает ее качество. В других случаях трение приводит к преждевременному износу прутка 2 из-за скользящих веществ, добавляемых в лист 3. В других случаях проблема возникает даже при низкой скорости производства из-за использования новых или переработанных материалов в составе листа. Поэтому большой интерес представляет создание устройства непрерывной сварки, в котором трение между листом 3 и прутком 2 снижено.

Раскрытие сущности изобретения

Таким образом, одной целью изобретения является усовершенствование устройств, машин и способов изготовления упаковочных трубок.

Другой целью является преодоление проблем, встречающихся в известных машинах, как раскрыто выше.

Изобретение относится, в частности, но не исключительно, к устройству непрерывной сварки и способу изготовления трубок, которые создают низкое трение между свариваемым листом и указанным устройством, то есть сварочным прутком.

Изобретение показано на фиг. 2-6. На фиг. 1 показан пример уровня техники.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к сварочному устройству для формирования трубки из листа, содержащему по меньшей мере один сварочный пруток, средства для сварки и создания давления в зоне сварки, а также средства для приведения в движение листа вдоль прутка, причем указанное устройство дополнительно содержит средства для уменьшения трения между сварочным прутком и листом, причем указанные средства уменьшения трения содержат по меньшей мере один элемент, находящийся в контакте с листом и имеющий возможность перемещения с той же скоростью, что и лист, при этом указанный элемент содержит по меньшей мере один антифрикционный ремень.

В некоторых вариантах осуществления изобретения антифрикционный ремень предпочтительно расположен напротив по меньшей мере одного из средств для приведения в движение листа вдоль прутка.

В некоторых вариантах осуществления изобретения средства уменьшения трения могут содержать несколько антифрикционных ремней, например, три.

В некоторых вариантах осуществления изобретения лист может перемещаться с той же скоростью, что и антифрикционный ремень (антифрикционные ремни).

В некоторых вариантах осуществления изобретения антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) могут быть приведены в движение листом, или двигателем, или сварочным ремнем.

В некоторых вариантах осуществления изобретения коэффициент статического трения C_f между антифрикционным ремнем и листом предпочтительно выше, чем коэффициент статического трения C_t между антифрикционным ремнем и прутком.

В некоторых вариантах осуществления изобретения соотношение C_f/C_t больше 1 и предпочтительно больше 1,5. Разумеется, возможны и другие значения.

В некоторых вариантах осуществления изобретения для получения благоприятного соотношения C_f/C_t можно изменить свойства поверхности прутка с помощью изменения его шероховатости и/или обработки поверхности прутка, или/и нанесения тонкого покрытия, например, покрытия типа Résiflon на поверхность прутка.

В некоторых вариантах осуществления изобретения антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) предпочтительно имеет толщину менее 3 мм. Разумеется, возможны и другие значения в рамках объема настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ширина антифрикционного ремня (антифрикционных ремней) может изменяться в зависимости от диаметра трубки.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ширина антифрикционного ремня (антифрикционных ремней) может быть больше 3 мм. Разумеется, возможны и другие размеры, как меньшие, так и большие.

В некоторых вариантах осуществления изобретения антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) может быть изготовлен из однослойного или многослойного синтетического материала (синтетических материалов), либо из металлического материала (металлических материалов). Возможны также комбинации материалов.

В некоторых вариантах осуществления изобретения к внутренней части прутка может быть добавлен вкладыш, удерживающий антифрикционный ремень (антифрикционные ремни), который служит вместе с ремнем (ремнями) в качестве фрикционного элемента.

В некоторых вариантах осуществления изобретения средства уменьшения трения могут содержать по меньшей мере один ролик. Ролик (ролики) может быть выполнен из любого подходящего материала.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ролик (ролики) опционально может быть приведен во вращение.

В некоторых вариантах осуществления изобретения поперечное сечение трубки может быть круглым и/или овальным и/или прямоугольным и/или квадратным. Оно также может переходить от одной формы к другой вдоль продольной оси.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1-6 показаны поперечные разрезы устройства непрерывной сварки для изготовления сварных упаковочных трубок из однослойного или многослойного листа. Направление наблюдения соответствует оси движения листа, обвитого вокруг сварочного прутка на фиг. 1-5, 7, 8 и перпендикулярно этой оси на фиг. 6 и 9.

Показаны только элементы, относящиеся к раскрытию изобретения, в частности элементы устройства, которые используются для приведения в движение листа. Элементы нагрева, охлаждения, создания давления для зоны сварки не представлены и, например, показаны в патентном документе WO9404343, включенном в настоящую заявку посредством ссылки на эти аспекты. На чертежах в патентном документе WO9404343A1 показана другая конфигурация известного решения уровня техники, близкая к той, что показана на фиг. 1 настоящей заявки.

На фиг. 1 показано приводное устройство известного уровня техники. Привод листа осуществлен с помощью приводных ремней 4, 5 и 6, а на уровне сварки с помощью ремней 7 и 9. Лист 3 трется о пруток 2 напротив приводных ремней 4, 5 и 6.

На фиг. 2 показан первый вариант осуществления приводного устройства с низким трением в соответствии с изобретением. Это устройство содержит антифрикционный ремень 10 напротив приводного ремня 6. Трение листа о пруток 2 напротив ремня 6 устранено.

На фиг. 3 показан второй вариант осуществления приводного устройства с низким трением в соответствии с изобретением. Это устройство содержит антифрикционные ремни 10, 11 и 12, напротив приводных ремней 6, 5 и 4, соответственно.

На фиг. 4 показан третий вариант осуществления изобретения, в котором приводной ремень 13 является огибающим ремнем.

На фиг. 5 показан еще один пример встраивания антифрикционного ремня в сварочный пруток.

На фиг. 6 показан поперечный разрез по продольной оси варианта осуществления, показанного на фиг. 5.

На фиг. 7 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором трубка имеет квадратное поперечное сечение.

На фиг. 8 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором используются ролики.

На фиг. 9 показан поперечный разрез по продольной оси варианта осуществления, показанного на фиг. 8.

Ссылочные обозначения

1. Поперечный разрез приводного устройства

2. Сварочный пруток

3. Лист

4. Боковой приводной ремень

5. Боковой приводной ремень

6. Нижний приводной ремень

7. Внешний сварочный ремень

8. Зона сварки

9. Внутренний сварочный ремень

10. Антифрикционный ремень

11. Антифрикционный ремень

12. Антифрикционный ремень

13. Огибающий ремень

14. Вкладыш

15. Отклоняющий шкив

20: Ролик/ролики

Осуществление изобретения

Сварочные аппараты, соответствующие уровню техники, содержат сварочный пруток 2, вдоль которого расположены различные элементы, необходимые для проведения сварочных работ, например, нагревательные элементы, элементы создания давления, охлаждающие элементы и элементы риформинга. Эти элементы, обычно расположенные над сварочным прутком 2 из практических соображений, оказывают вертикальное давление, которое способствует созданию сильного трения листа 3 о нижнюю сторону сварочного прутка 2 во время формования трубки.

Для устранения сильного трения свариваемого листа о нижнюю сторону сварочного прутка в соответствии с принципом изобретения используют средства, уменьшающие трение между листом 3 и сварочным прутком 2. Эти средства могут быть статичными или подвижными, как будет понятно из приведенного ниже раскрытия.

Пример изобретения в соответствии с одним вариантом осуществления показан на фиг. 2 и предусматривает добавление антифрикционного ремня 10, который движется с той же скоростью, что и лист 3.

В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения этот антифрикционный ремень 10 расположен напротив нижнего приводного ремня 6, который находится в контакте с внешней стороной листа 3 (см. принцип, показанный на фиг. 6).

Антифрикционный ремень 10 находится в контакте с внутренней стороной листа 3 и позволяет предотвратить трение внутренней стороны листа 3 о пруток 2. Предпочтительно, антифрикционный ремень 10 движется с той же скоростью, что и лист 3.

В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения антифрикционный ремень 10 приводится в движение листом 3. В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения ремень 10 приводится в движение двигателем. В соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения ремень 10 приводится в движение сварочным ремнем 9, например, за счет трения о него. Разумеется, возможны и другие аналогичные средства, и, если устройство содержит по меньшей мере два ремня, то каждый ремень установлен с возможностью использования или неиспользования различных приводных средств. Разумеется, эти приводные средства могут быть использованы во всех вариантах осуществления изобретения.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, коэффициент статического трения C_f между антифрикционным ремнем 10 и листом 3 больше, чем коэффициент статического трения C_t между антифрикционным ремнем 10 и прутком 2. В соответствии с изобретением отношение C_f/C_t больше 1 и предпочтительно больше 1,5.

Первое решение для получения благоприятного соотношения C_f/C_t предусматривает адаптацию свойств поверхности прутка с помощью изменения его шероховатости и обработки поверхности, и/или нанесения тонкого покрытия. Например, можно использовать покрытие типа Résiflon.

Антифрикционный ремень 10 предпочтительно выбирать тонким. Его толщина составляет менее 3 мм и предпочтительно менее 1 мм. Предпочтительно толщина ремня меняется незначительно.

Ширина антифрикционного ремня 10 может изменяться в зависимости от диаметра трубки. Предпочтительно ширина ремня 10 составляет более 3 мм и более предпочтительно - более 6 мм.

Предпочтительно антифрикционный ремень изготовлен из однослойного или многослойного синтетического материала. Ремень также может быть металлическим, предпочтительно толщиной менее 0,25 мм. Возможны и другие аналогичные материалы.

Другой вариант осуществления изобретения показан на фиг. 3. Первый антифрикционный ремень 10 расположен напротив нижнего приводного ремня 6, как в варианте, показанном на фиг. 2. Второй антифрикционный ремень 12 расположен напротив бокового приводного ремня 4. Третий антифрикционный ремень 11 расположен напротив бокового приводного ремня 5. Благодаря такому приводному устройству с тремя антифрикционными ремнями 10-12 трение листа 3 о пруток практически полностью устранено. Характеристики ремней 11 и 12 такие же, как, например, у раскрытого выше ремня 10. В других вариантах осуществления характеристики ремней могут быть иными, например, в зависимости от обстоятельств. Разумеется, количество ремней не ограничено примерами, показанными на фиг. 2 и 3. По меньшей мере один антифрикционный ремень добавлен, как раскрыто выше, и предпочтительно напротив приводного ремня 6. Каждый антифрикционный ремень может быть цельным или представлять собой два (или более) параллельных ремня в зависимости от обстоятельств.

Другой вариант осуществления изобретения показан на фиг. 4. В этом варианте вместо ремней 4-6 лист 3 приводится в движение огибающим ремнем 13. Антифрикционные ремни 10, 11, 12 значительно уменьшают трение листа 3 о пруток 2. Этот вариант с использованием огибающего приводного ремня 13 может быть использован в вариантах осуществления, предусматривающих один антифрикционный ремень (как на фиг. 2) или несколько (два, три и т.д.).

Выбор решений для размещения антифрикционных ремней в сварочном прутке 2 зависит главным образом (но не исключительно) от диаметра сварочного прутка и от уже встроенных в него элементов, например, охлаждающих контуров, электромагнитных индукторов или прижимных роликов. Первое решение, показанное на фиг. 2, 3 и 4, предусматривает, например, ребра для позиционирования возврата антифрикционных ремней.

Другой пример осуществления, показанный на фиг. 5 и 6, предусматривает формирование канавки и позиционирование вкладыша 14, который удерживает антифрикционный ремень 10 внутри прутка 2 и вместе с ремнем 10 служит в качестве фрикционного элемента. Эти варианты расположения могут быть скомбинированы на одном прутке 2, если он содержит по меньшей мере два антифрикционных ремня. Разумеется, принцип построения, показанный на фиг. 6, применим ко всем вариантам осуществления изобретения (например, показанным на фиг. 2-4) без использования вкладыша 14. Также на этом чертеже показан отклоняющий шкив 15 для ремня 10, который обеспечивает замкнутый ход ремня 10.

Изобретение не ограничено приведенными выше примерами и вариантами осуществления. Количество ремней может быть увеличено до трех и более, например, для лучшего прилегания к внешней стороне прутка 2. Альтернативно можно увеличить размер антифрикционного ремня 10, чтобы он покрывал более значительную поверхность прутка 2.

В другом варианте осуществления три ремня 10-12 на фиг. 3 или 4 могут быть объединены в один ремень аналогичного размера или отдельные ремни 10-12 могут быть разделены на несколько ремней меньшего размера.

В других вариантах осуществления изобретения могут быть предусмотрены другие средства, аналогичные указанным ремням, например, специальная обработка поверхности прутка 2 для уменьшения коэффициента трения. Эти средства также можно комбинировать: обработка поверхности и антифрикционные ремни.

В некоторых вариантах осуществления изобретения поперечное сечение прутка 2 может иметь форму, отличную от круглой, как показано на фиг. 2-5: оно может быть, например, овальным, квадратным, прямоугольным, пятиугольным, шестиугольным и т.д. Такие формы могут, в частности, облегчить прохождение антифрикционного ремня (антифрикционных ремней). На фиг. 7 показан пример прутка 2 квадратного сечения в общем варианте осуществления, соответствующем фиг. 2. Эту (или другую) форму можно применять ко всем вариантам осуществления изобретения, в том числе показанным на фиг. 3-6 и раскрытым выше. Форма/сечение могут быть постоянными по всей длине трубки, или могут меняться, например, переходить от одной формы к другой.

В другом варианте осуществления изобретения вместо антифрикционного ремня 10, как раскрыто выше, или в комбинации с антифрикционным ремнем 10 могут быть использованы ролики 20 (то есть вращающиеся элементы). Пример с такими роликами 20 показан на фиг. 8 и 9. Как показано на фиг.8, форма ролика (роликов) предпочтительно повторяет форму прутка 2. Количество роликов может быть изменено в зависимости от обстоятельств и не ограничено показанным на фиг. 9. Кроме того, ролик (ролики) 20 может быть смонтирован с возможностью свободного вращения (например, на оси) или могут приводиться во вращение двигателем напрямую или опосредованно. Если используется несколько роликов 20, то привод от двигателя может иметь один ролик 20 или несколько. Ролики 20 могут быть выполнены из любого подходящего материала (например, металла, синтетического материала или смесей).

Использование роликов 20 возможно во всех вариантах осуществления (например, в тех, которые показаны на фиг. 2-7), и ролики 20 могут быть использованы отдельно или в комбинации с другими антифрикционными средствами, такими как один или несколько ремней, как раскрыто в настоящей заявке.

Разумеется, все способы, раскрытые и рассмотренные в настоящей заявке, можно комбинировать между собой. Обстоятельства могут давать приоритет тому или иному способу осуществления, а используемые средства определять выбор какой-либо из возможных комбинаций.

Раскрытые варианты осуществления изобретения приведены исключительно для примера и не носят ограничивающего характера. В других вариантах осуществления изобретения могут быть использованы средства, аналогичные раскрытым для примера. Способы осуществления можно также комбинировать между собой в зависимости от обстоятельств, а средства, использованные в одном способе, могут быть использованы в другом способе.

Claims

1. Сварочное устройство для формирования трубки из листа (3), содержащее по меньшей мере один сварочный пруток (2), средства (7, 8, 9) для сварки и создания давления в зоне сварки, а также средства (4, 5, 6) для приведения в движение листа (3) вдоль прутка (2), причем указанное устройство дополнительно содержит средства (10, 11, 12, 14; 20) для уменьшения трения между сварочным прутком (2) и листом (3), причем указанные средства уменьшения трения содержат по меньшей мере один элемент, находящийся в контакте с листом и имеющий возможность перемещения с той же скоростью, что и лист, при этом указанный элемент содержит по меньшей мере один антифрикционный ремень (10, 11, 12).

2. Устройство по п. 1, в котором указанный антифрикционный ремень (10) расположен напротив по меньшей мере одного из средств для приведения в движение листа (6) вдоль прутка (2).

3. Устройство по п. 2, в котором указанные средства уменьшения трения содержат три антифрикционных ремня (10, 11, 12).

4. Устройство по любому из пп. 2, 3, в котором предусмотрена возможность перемещения листа (3) с той же скоростью, что и антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) (10, 11, 12).

5. Устройство по любому из пп. 2-4, в котором антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) (10, 11, 12) выполнен с возможностью приведения в движение листом (3) или двигателем (20), или сварочным ремнем (9).

6. Устройство по любому из пп. 2-5, в котором коэффициент статического трения C_f между антифрикционным ремнем (10, 11, 12) и листом (3) больше, чем коэффициент статического трения C_t между антифрикционным ремнем (10, 11, 12) и прутком (2).

7. Устройство по п. 6, в котором отношение C_f/C_t больше 1 и предпочтительно больше 1,5.

8. Устройство по любому из пп. 2-6, в котором для получения требуемого соотношения C_f/C_t свойства поверхности прутка (2) адаптированы с помощью изменения шероховатости и/или обработки поверхности прутка (2), и/или нанесения тонкого покрытия, например, покрытия типа Résiflon на поверхность прутка (2).

9. Устройство по любому из пп. 2-8, в котором антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) (10, 11, 12) имеет толщину менее 3 мм.

10. Устройство по любому из пп. 2-9, в котором предусмотрена возможность изменения ширины антифрикционного ремня (антифрикционных ремней) (10, 11, 12) в зависимости от диаметра трубки.

11. Устройство по любому из пп. 2-10, в котором ширина антифрикционного ремня (антифрикционных ремней) (10, 11, 12) более 3 мм.

12. Устройство по любому из пп. 2-11, в котором антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) (10, 11, 12) выполнен (выполнены) из однослойного или многослойного синтетического материала (материалов) либо из металлического материала (материалов).

13. Устройство по любому из пп. 2-12, в котором предусмотрен вкладыш (14), удерживающий антифрикционный ремень (антифрикционные ремни) (10, 11, 12) внутри прутка и служащий вместе с ремнем (ремнями) (10) в качестве фрикционного элемента.

14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный элемент содержит по меньшей мере один ролик (20).

15. Устройство по предыдущему пункту, в котором предусмотрена возможность приведения во вращение указанного по меньшей мере одного ролика (20).

16. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором поперечное сечение трубки (3) выполнено круглым, и/или овальным, и/или прямоугольным, и/или квадратным либо поперечное сечение переходит от одной формы к другой вдоль продольной оси.

17. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанная трубка представляет собой упаковочную трубку.