Устройство для соединения слоев упаковки из картона, покрытого термопластичным уплотняющим материалом

 

- 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЛОЕВ УПАКОВКИ ИЗ КАРТОНА, поkpMTofo термопластичным уплотняющим материалом, содерж ее средство для активации термопластичного материала , включащее вибрирующую сварочную консоль с рабочей поверхностью, средство для формирования шва под давлением , опору, разме1ценную под средством для активации термопластичного материала и средством для формирования шва, и транспортер для перемещения упаковки между позициями активации и формирования шва, отличающееся тем, что, с целью повышения качества упаковки, оно имеет держатель для поддерживания шва упаковки , расположенный с зазором над опорой параллельно ее рабочей поверхности, средство для активации термопластичного материала имеет привод перемещения , вибрирующей сварочной консоли в рабочее положение, средство для формирования шва имеет нажимную подушку и привод ее перемещения в рабочее положение , включаюи|ее пневмоцилиндр с поршнем, связанным с наж|«4ной подушкой . . 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что держатель S выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью, расположенной напротив рабочей поверхности консоли. 3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пластина держателя имеет изогнутый направля .ющий выступ на одном конце для направления слоев упаковки, подлежащих соединенно в зазор между держателем и опорой. « СО

СОКИ СОВЕТСНИХ

NINIINII

РЕСПУБЛИН @@ В 65 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2530154/28-12 (22) 07. 10.77 (31) 730765 (32) об 10.76 (33) США (46) 15.04.83. Бюл. И . 14 (72) Джек М.Ниумайер и Айван Леон

Кауффман (США) (71) Экс-Селл-О Корпорей«ци (C6N) (53) 676.81.-05(088,8) . (56) 1. Патент США 1« 3910014, кл. 53"373, 1975. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЛОЕВ УПАКОВКИ ИЗ. КАРТОНА, покрытого термопластичным уплотняющим материалом, содержащее средство для активации термопластичного материала, включающее вибрирующую сварочную консоль с рабочей поверхностью, средство для формирования щва под давлением, опору, размещенную под сред" ством для активации термопластичного материала и средством для формирования шва, и транспортер. для перемещения упаковки между позициями активации и формирования шва, о т л и ч а,SU„„1012794 A ю щ е е с я тем, что, с целью повывения качества упаковки, оно имеет держатель для поддерживания ива упаков. ки, расположенный с зазором над опорой параллельно ее рабочей поверхности, средство для активации термопластичного материала имеет привод перемещения.вибрирующей сварочной консоли в рабочее положение, средство для формирования ава имеет нажимную подувку и привод ее перемещения в рабочее положение, включающее пневмоцилиндр с порюнем связанным с нажимнс и подую кой..

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что держатель выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью, расположенной напротив рабочей поверхности консоли.

3. Устройство no n 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пластина держателя имеет изогнутый направля.ющий выступ на одном конце для направ. ления слоев упаковки, подлежащих соединению в зазор между держателем и опорой. «Ф

1012794

Изобретение относится к устрой" ствам для соединения слоев упаковки из картона, покрытого термопластичным уплотняющ«им материалом.

Известно устройство для соединения слоев упаковки иэ картона, покрытога термопластичным уплотняющим материалом, содержащее средство для активации термопластичного материала, 10 включащее вибрирующую сварочную . консоль с рэбочей пов рхностью, средство для формирования шва под давлением, опору, размещенную под средством для активации. термопластичного материала и средством для формирования шва, и транспортвр для перемещения упаковки между позициями активации и формирования шва (1).

Недостатком известных упаковок яв" ляется то, что они получаются некачественными.

Цель изобретения - повышение качества упаковки.

Поставленная цель достигается тем, Ф% 25 что устройство для соединения слоев упаковки из картона, покрытого термопластичным уплотняющим материалом, содержащее -средство. для активации термопластичного материала, включающее вибрирующую сварочную консоль с рабо- ЗО чей поверхностью, средство для формирования шва.под давлением, опору, размещенную под средством для активации термопластичного материала и средством для формирования шва, и транспортер 35 для,перемещения упаковки между позициями активации и формирования шва, имеет также держатель для поддерживания шва упаковки, расположенный с зазором над опорой параллельно ее .рабо- 40 чей поверхности, средство для активации термопластичного материала имеет привод перемещения вибрирующей сварочной консоли в рабочее положение, средство для формирования шва имеет нажимную подушку и привод ее перемещения в рабочее положение, включающее .пневмоцилиндр с поршнем, связанным с нажимной подушкой.

5О

Держатель выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью, расположенной напротив рабочей поверхности консоли.

Пластина держателя имеет изогнутый направляющйй выступ на одном конце для направления слоев упаковки, подлежащих соединению в зазор между держателем и опорой.

На фиг . 1 и э об раже но и редла гаемое устройство, общий вид;.на фиг, 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -разрез Б-Б на фиг. 2, на фиг. 4 - часть устройства по фиг. 1 в увеличенном масштабе; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - поддерживающий элемент, вид в плане; на фиг. 7 - се-, чение Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8-12— коробка с последовательностью операций складывания.

Коробка 1 имеет боковые стенки 2, 3, 4 и 5. К внутренней поверхности стенки 2 прикреплена боковая стенка 6. Крышка коробки 1 имеет заднюю 7, переднюю 8 и боковые 9 и 10 стенки. Боковые стенки 9 и 10 разделены насечками 11, 12 и 13 на треугольники 14, 15 и 16. Треугольник 15 является центральным, одна сторона его располагается на насечке 12.

На. верхнем крае боковой стенки 9 имеется скрепляющая полоска 17, отделенная от треугольников 14, 15 и 16 насечкой 18. В центре полоски 17 расположена насечка 1.9.

Передняя стенка 8 имеет насечку 20, образующую треугольник, расположенный около стенки 10, взаимодействующий с насечкой и образующий разливочный носик при открывании наполненной коробки.

Нижний край стенки 8 соединен со стенкой 3 при помощи насечки 21, а верхняя кромка стенки 8 имеет скрепляющую полоску 22, нижний край которой образован насечкой 23.

Задняя стенка 7 крынки имеет насечку 24, соответствующую насечке 20 передней стенки 8, и скрепляющую полоску 25. Вверх от скрепляющей полоски 25 отходит запирающая створка 26, снабженная на концах отрывной полоской 27, расположенной между двумя рядами перфорированных отверстий.

На фиг. \2 показано, что крышка коробки закрыта, закреплена и сложена.

Передняя 8 и задняя 7 стенки крышки лежат плоско поперек торца коробки,а запирающая створка 26 перекрывает стенку 8 и приклеена к ней. Когда снимается отрывная полоска 27, кромки 28 и

29 крышки приподнимаются вверх, ло . мая полосу 30, а треугольники 13, 14 и 15 совместно с треугольниками,образованными насечками 20 и 24 .на стенках 7 и 8, образуют разливочный ноПри закрытии коробки 1 от открытого положения до закрытого(фиг. 8-127

794 4 крепятся болтами 43 к опорному эле- менту 44.

Когда коробки 1.движутся от широкого конца запорного паза 39 к узкому концу на опорном элементе 44, передняя 8 и задняя 7 стенки крышки под воздействием,кромок 37 паза закрываются (положение 1У, Фиг. 3) . Затем коробки 1 перемещаются в узел 45 активирования (положение У, фиг. 3) °

В положении У1 находится узел 46 эажатия и закрепления, а в положении У11 верхняя крышка коробки 1 принимает . вид, показанный на фиг. 11.

На опорном кронштейне 47 смонтировано средство для активации термопластичного материала, включающее вибрирующую сварочную консоль 48, име-. ющую ллоскую часть 49 с рабочей поверхностью 50 (фиг. 5). Рабочая поверхность 50 взаимодействует с задней стенкой 7 крышки вдоль полосы 30. Консоль 48 имеет преобразо-. ватель 51 для превращения электри" ческой энергии в механическую. Преоб.разователь 51 заставляет вибрировать консоль 48 с заданной частотой. Под средством для активации термопластичного материала расположена опора 52, имеющая рабочую поверхность 53. Ра.бочая поверхность 53 взаимодействует с наружной поверхностью скрепляющей полоски 22. Когда рабочая поверхность 50 консоли 48 взаимодействует со скреп- ляющей полоской 25 на ее наружной поверхности, термопластичное гЬкрытие слоев картона активируется вдоль полосы 30 (фиг. 11 и 12). Консоль 48 имеет два поперечных канала 54, через которые циркулирует охлаждающая жидкость.

Нэд опорой 52 параллельно ее рабочей поверхности 53 расположен с-:зазором держатель 55, который выполнен в виде удлиненной пластины с прорезью 56, расположенной напротив рабо.чей поверхности 50 консоли 48. Пластина держателя 55 имеет изогнутый направляющий выступ 57 на одном конце для направления слоев упаковки, подлежащих соединению в зазор между держателем 55 и опорой 52. Держа" тель 55 имеет рычаг 58 (фиг. 4) с фланцем 59. Сквозь фланец 59 проходят болты 60, крепящие держатель 55 к установочной пластине 61.

Когда коробка 1 движется е положение 1У (фиг. 3), запирающая створка 26 и скрепляющая полоска 25 вза3 1012 сначала выполняют предварительное надламывание, при котором боковые стен- ки 9 и, 10 крышки слегка наклоняют внутрь, чтобы согнуть треугольники вдоль насечек 11, 12, 13 и 19.так, з что боковые стенки 9 и 10 наклоняются . внутрь, а передняя 8 и задняя 7 сдвигаются в направлении друг к другу.

После предварительного надламнва ния передняя 8 и,задняя 7 стенки íà- 50 клоняются друг к другу (3иг. 9), а боковые стенки 9 и 10 складываются ,внутрь под передней 8 и задней 7 стен ками. Операция закрывания продолжает,ся до тех nop„ пока нижние кромки с и скрепляющих полосок 17, 2k и 25 не со" единяются вдоль насечек 18, 23 и 31 .так, что передняя 8 и задняя 7 стенки ложатся поперек торца коробки (фиг.10). ,Затем при помощи звуковой сварки з, соединяют между собой скрепляющие полоски 27, 22 и 25 вдоль полосы 30 (фиг.11 и 12), нагревают поверхность кромки запирающей створки 26 и вместе со скрепляющими полосками -17, 22 и 25 складывают внутрь до тех пор, пока запирающая створка 26 не прийимает положения, показанного на фиг.12, Нагрев наружного края запирающей створки 26 выполняют так

Э 30 что отрывная полоска 27 -не прилипает к передней стенке 8 крышки.

Коробка 1 имеет покрытие из тер мопластичного материала и может быть изготовлена иэ картона, покрытого .термопластиком. зз

Коробки 1 установлены днищами на опорную штангу 32 и перемещаются вдоль вдоль нее транспортером 33, имеющим . пальцы 34 для взаимодействия с ко-. робками. Транспортер 33 установлен на звездочках 35-и перемещается в направлении стрелки 36 (фиг. 2 и 3). .!

На фиг. 3 показаны семь различных положений 1-У11 коробки. В поло:жении 1 верхняя крынка коробки 1 на4$

1 ходится в положении, когда операция предварительного надламывания уже

:произведена (фиг. 9). В положении Ц передняя 8 и задняя 7 стенки крышки взаимодействуют с противоположными кромками 37 закрывающих пластин 38.

Кромки 37 образуют запорный паз 39, :который сдодится внутрь и вниз в на:правлении от входных концов 40 кромок 37 к выходные, концам 41 кромок 37. На входном конце каждой из закрывающихся пластин 38 имеются установочные фланцы 42. Фланцы 42

5 1012 имодействуют, с направляющим высту- "пом 57, заставляющим скрепляющие полоски 22 и 25 и запирающую створку 26 соединяться и перемещаться в зазор между держателем 55 и рабочей по- 5 верхностью-53 опоры 52 (Фиг. 4).

Когда скрепляющие полоски 22, 25 и запирающая створка 26 заведены под держатель 55, коробка принимает форму согласно фиг. 10. При этом наруж- 6 ная часть задней стенки 7 крышки, пройдя. через прорезь 56, взаимодей- ствует с рабочей поверхностью 50 консоли 48 вдоль полосы 30 (фиг. 12Р.

Средство для Формирования шва под 1S давлением имеет установленную на кронштейне 62 нажимную подушку .63.

Опорный элемент 64 нажимной подушки, выполненный в виде стержня, входит в направляющий паз 65 кронштейна 62 20 так, что опорный элемент 64 может перемещаться возвратно-поступательно в направлении своей оси. Нажимная подушка 63 имеет рабочую поверхность 66, взаимодействующую с наруж- дз ной стороной тэадней стенки 7 вдоль по лосы 30 (Фиг. 12);

Нажимная подушка 63 имеет привод ее йеремещения в рабочее положение,выполненный в виде штока 67 поршня, зв входящего в пневмоцилиндр 68, закрепленный на кронштейне 69. Пневмоцилиндр 68 соединен с источником no" дачи сжатого воздуха. Ыарнирная связь

70 своим верхним концом соединена с кронштейном 62 при помощи штифта 71.

Нижний конец шарнирной связи 70 соединен с верхним концом шарнирной связи 72 и со скобой 73, расположенной на конце штока 67. Нижний конец шарнирной связи 72 при помощи штифта 74 шарнирно соединен с верхним концом опорного стержня 64 нажимной подушки 63..

Когда срабатывает цилиндр 68, выэываюций отведение штока 67 в направлении стрелки 75 (Фиг. 4), шарнирные связи 70 и 72 перемещают опорный стержень 64 нажимной подуш,ки 63 вверх е направлении стрел.. ки 76. Наоборот, когда цилиндр 68 выдвигает шток 67 в направлении стрелки 77 (Фиг. 4), шарнирные связи

70 и 72 перемещают.:опорный стержень 64 . нажимной подушки 63 вниз в направлении стрелки 78, благодаря чему рабочая поверхность 66 нажимной подушки 63 проходит в прорезь 56 держате" ля 55 и взаимодействует с наружной

794 6 поверхностью задней стенки 7 крышки коробки 1. На кронштейне 62 смонтирован регулируемый винтовой упор 79, выступающий к траектории перемещения скобы 73 и соединенный с шарнирными связями 70 и 72 для предотвращения перебега штока 67 в направлении стрелки 77. В кронштейн 62 ввернут винт 80 (фиг. 4 и 5), который своей головкой взаимодействует с верхним наружным краем шарнирной связи 70.

На рабочей поверхности 53 опоры 52 выполнены продольные канавки 81, 82 и 83 и поперечные выточки 84 и 85, предназначенные для приспособления к различной толщине картона в зоне полосы 30 и для обеспечения жидкотекучести активированного -термопластичного материала и заполнения им всех пространств между слоями картона в пределах полосы 30, когда эти слои зажаты рабочими поверхностями 53 опоры 52, поверхности 50 консоли.48 и поверхности 66 нажимной подушки 63.

Консоль 48 может выдвигаться в активное положение, в котором плоская часть 49 проходит сквозь прорези 56 держателя 55 и, взаимодействует с наружной поверхностью .задней стенки 7 крышки вдоль полосы 30 и отводится в отведенное".положение сквозь прорезь 56, при этом рабочая поверхность 50 устанавливается в положение, указанное пунктирными линиями (Фиг.5).

Нажимная подушка 63 перемещается штоком 67 и шарнирными связями 70 и 72 иэ выдвинутого активного положения, в котором плоская часть 49 проходит сквозь прорезь 56 и рабочая по» верхность 66 нажимной подушки 63 взаимодействует с наружной поверхностью задней стейки 7 крышки вдоль полосы 30. Когда шток 67 отведен, нажимная подушка 63 отходит s холостое положение, показанное пунктирными линиями (Фиг. 5) °

В процессе работы коробки 1 движутся последовательно из положения 1 в положение У1 (фиг. 3) в направлении стрелки 36. Когда коробка 1 движется от широкого конца паза 39, образованного кромками 37 закрывающих пластин. 38 к узкому. концу паза 39, стенки верхней крышки складываются и из положения, показанного на Фиг. 9, переходят в положение, показанное на фиг. 10. Когда запирающая створка 26 и скрепляющие полоски 22 и 25 взаимодействуют с направляющим выступом 57

7 1012 держателя 55, выступающая часть крышки направляется в зазор между держателем 55 и рабочей поверхностью 53 опоры 52. Когда коробка достигает узла 45 активирования (фиг. 3 ), она воздействует на микропереклочатель, - соединенный с управляющим устройством блока звуковой сварки. При этом. начинает вибрировать плоская часть 49 консоли 48, колеблющаяся с заданной частотой, которая смещается из от веденного активного рабочего положения, когда рабочая поверхность 50 выступает через прорезь 56 и взаимодействует со слоями картона крышки 1% в зоне, подлежащей герметизации, т.е. в зоне полосы 30 (фиг. t1 и

12). Вибрирование консоли 48 генерирует за счет трения достаточное количество тепла, активирующего ц термопластичный материал покрытия картона вдоль полосы 30.

После вибрирования консоли 48 во взаимодействии с наружной поверхнос- ;ц тьв слоев картона, продолжающегося в течение заданного промежутка времени (.0,15 с), вибрирование консоли выключают, но зажатие слоев картона продолжается в течение второго заданного промежутка времени (0,25 с),-

30 чтобы обеспечить первоначальное твердение термопластичного материала и начало герметизации. Первоначальное

794 8 твердение облегчается потоком охлаждающей жидкости, проходящей через каналы 54 и 86 опоры 52. Затем консоль 48 отводится от взаимодействия со слоями картона, а держатель 55 препятствует разделению слоев,.хотя термопластичный материал затвердел лишь частично, Далее коробка 1 пере- . дается транспортером 33 в узел 46 зажатия и закрепления (положение У!

Э фиг. 3), срабатывает пневмоцилиндр 68, шток 67 цилиндра перемещает нажим-. ную подушку 63 в направлении стрелки 78 (Фиг. 4). Рабочая поверхность 66 нажимной подушки 63 взаимодействует с наружной поверхностью слоев картона вдоль полосы 30, прижимая их к рабочей поверхности 53 с заданным усилием а течение определенного промежут- ка времени, в течение которого термопластичный материал окончательно затвердевает и образует соединение.

Цикл зажима и герметизации должен продолжаться приблизительно такое же время, как и цикл активирования. Кон" соль 48 зажимает слои картона в течение 0,40 с, из которых 0,15 с она вибрирует, 0,25 с сжимает и удерживает эти слои. Следовательно, цикл зажатия и скрепления, при котором коробка 1 зажата между рабочими поверхностями 66 и 53 соответственно нажимной подушки 63 и опоры 52 должен продолжаться 0,40 с.

1012794

1012794

3032794

1012794

Фиг, Ю

/ -Г t012794

Уиг 6

95ó

Ж

Г7

17

1У

1012794!

Составитель Е Кравченко

Редактор A алексеенко Texpeg

Заказ 2505/72 Тираж 917 Йодписн0е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий йй юйьа

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4