Устройство для формовки и установки крышки в трубчатый контейнер

 

Изобретение относится к устройствам для изготовления тары, а именно трубчатых контейнеров с вставленньми в них кр -га1ками с отогнутыми краями. Оно позволяет повысить надежность работы устройства. Устройство имеет держатель 8, в кот/)ром установлена труба контейнера 1. В держателе имеется сварочное кольцо 10. Над держателем предусмотрена опора 13 дЛя за

СОЮЗ COBETCHHX

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪ1-ЛИН (5 l ) 4 В 65 В 7/28

ГОСУД@ СТВЕННЫй НОМИТЕт Col

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И <ЛЯ Цтий (21) 3838813/28-!2 (86) РСТ/SE 84/00180 (15.05.84) (22) 09.01.85 (31) 8302841-5; 8302842-3 (32) 19.05.&3 (33) SE (46) 23.06.88. Выл. У 23 (71) Эсселте Пак Актиеболаг (SK) (72) Иигемар Богрен ($Е) (53) 621.798(088.8) (56) Заявка Швеции 9 8105334-0, кл. В 65.В 7/28 опублик. 08.03.83.

„„SU „„405697 А 3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВКИ И УСТАНОВКИ КРЫШКИ В ТРУБЧАТЫЙ KOHTEAHEP (57) Изобретейие относится к устройствам для изготовления тары, а именно трубчатых контейнеров с вставленными в них крчвками с отогнутыми краями.

Оно позволяет повысить надежность, работы устройства. Устройство имеет держатель 8, в котором установлена труба контейнера 1. В держателе имеется сварочное кольцо 10. Над держателем предусмотрена опора 13 для за1405697 готовок крышек 5, над которой смонтирован пуансон 16, посредством которого эаго овку вводят в контейнер с одновременным отгибанием закраин, Пуансон 16 состоит иэ двух частей — верхней 20 и нижней 18. Части 18 и 19 пуансона подвижны в осевом направле нии, между ними расположено выполнен,ное в виде кольца иэ эластичного ма териала поджимное приспособление 19.

Торец верхней части и нижняя часть I

Изобретение относится к производству упаковок, а именно к устройствам для формовки и установки крьппки в трубчатую упаковку иэ картона или иного материала, а также для герме-, 5 тичного соединения этой крышки с внутренней поверхностью упаковки посред,ствам тепловой сварки при постоянной гемпературе, высокочастотной сварки или ультразвуковой сварки.

Цель иэобретения — повышение надеж" нос и работы устройства.

На фиг. 1 показан готовый контей" . нер, изготовленный посредством приме нения предлагаемого устройства, изометрическая проекция; на фиг. 2 — то же„ поперечный разрез по вертикали, на фиг, 3 — устройство для формовки крышки, на фиг . 4 — нажимной поршень, :.:-цяший,в конструкцию устройства, поперечнь,й разрез ., на фиг. 5 — часть налимного пуансона на стадии введения крышки внутрь контейнера., на фиг. 6то ке, во время операции сварки; на фиг. 7 — верхи я часть картонного контейнера с силъфоннои нижней частью, рызрез1 ны фиг. 8 устройство раэ реэ; на фиг. 9 — часть устройства во время операции приваривания сильфона; на фиг. 10 — приваривание эащитной крышки.

Упаковка или контейнер, изготовленные посредством преллагаемого устройства,„. содержит гильзу 1, выполнен" ную из картона или подобного ему жест-35 кого материала и изготовленную иэ плоской заготовки иэ этого материала, пуансона содержат чашеобразную и ду.гообразную поверхности, совпадающие с радиусом поджимного приспособления

19 в его ненагруженном состоянии.

Нижняя часть пуансона может быть выполнена с формообразующей поверхностью для изготовления контейнера с внутренним сильфоном. При этом крышка выполняет защитную функцию.

8 з.п.ф-лы, 10 ил.

2 соединенной посредством продольного соединения 2 В верхней части гильза снабжена эанутреной крышкой 3, а в нижней части — соответствующим эанутреным днищем. В показанном варианте верхняя кромка 4 контейнера закатана внутрь, чтобы обеспечить ровный и гладкий конец контейнера, покрывающий кромку крышки и придающий контейнеру жесткость с обоих концов. В приведенном случае контейнер имеет форму круглого цилиндра, но контейнеру можно придать многоугольную форму, или иное поперечное сечение при условии закругления углов многоугольника.

Крышку и днище формуют иэ плоской отштампованной заготовки 5, которую перед запрессовыванием в трубу контейнера или в соединение с нею формуют в плоскость 6 крышки с отходящей от нее по окружности вверх закраиной крышки (фиг. 5 и 6). Желательно, чтобы на закраину 7 крышки приходилось возможно меньшее количество материала, для этого она должна быть низкой, что обеспечивает также наибольший используемый объем контейнера. По скольку сварное соединение между закраиной крышки и внутренней поверхностью контейнера находится возможно б. ище к плоскости 6 нижней части крышки, . закраину 7 крышки можно выпол" лить более низкой, чем это было возможно ранЬше, ие нанося ущерба герметичности контейнера.

Устройство, показанное на фиг. 3, содержит держатель 3 гильзы контей1405697

5

1О

Нижняя часть 18 пуансона имеет

20 тонкий буртик 21, наклоненный наружу и вниз (фиг. 5 и 6). Кроме того, нижняя часть 18 содержит дугообразный желоб, форма которого соответствует форме расширяющегося приспособления

25 19 в ега ненагруженном состоянии.

Это поджимное приспособление может представлять собой резиновое кольцо

23 или кольцо, изготовленное из другого упругого материала,. а желоб моз0 жет иметь форму круглого цилиндра.

Желоб 22 может занимать 90-160 резинового кольца. Нижний конец желоба

22 непосредственно переходит в наклоненную наружу и вниз поверхность 24 буртика .21. Внешний диаметр буртика ,настолько меньше, внутреннего диаметра гильзы 1 контейнера, что крышка может быть запрессована s гильзу контейнера слабой скользящей посадкой.

40 Поэтому внешний диаметр буртика дол" жен быть меньше внутреннего диаметра гильзы на двойную толщину материала крьппки и на допуск в пределах 0,5-1Х.

Верхняя часть 20 пуансона подвижна

45 относительно нижней части 18, имеет свободную скользящую посадку и должна иметь внешний диаметр, несколько превьппающий внешний диаметр буртика 21.

Нижняя кромка верхней части пуансона

50 имеет чашеабразную поверхность 25, размер которой соответствует или превышает диаметр резинового кольца 23.

Форма чашеобразной поверхности 25 должна быть такой, чтобы создать максимальное движение по линии 26 при сжатии кольца. Для атой цели чашеоб.разная поверхность 25 у внешней поверхности ниже внутренней поверхности верхней части 20 пуансона. нера, удерживающий ее во время формовки крьппки и соединения ее сварным швом с контейнером. Внешняя форма держателя 8 такая же, как и внешняя форма гильзы 1, но в его нижней части выполнен направляющий конус 9, облегчающий введение гильзы 1 снизу держа" теля. Кроме того, он снабжен сварочным инструментом 10 представляющим собою кольцо, передающее высокочастотное или ультразвуковое тепло свар ному соединению крьппки и/или гильзы контейнера.

Для того, чтобы часть гильзы, на" ходящаяся поверх сварочного инстру мента 10, могла несколько расширяться во время операции сварки, жела" тельно, чтобы сварочный инструмент

10 имел некоторое коническое расширение кверху. Коничность 1) сварочного инструмента 10 почти незаметна невооруженным глазом, поскольку угол коо нуса составляет 2-6 . Над верхней кромкой сварочного инструмента держатель 8 имеет полость в виде параллель ного цилиндра 12, диаметр которого совпадает с диаметром верхней кромки сварочного инструмента 10. В этой по-. лости 12 может быть выполнен выступ для ограничения положения гильзы контейнера в держателе.

Поверх держателя 8 смонтирован фор" мующий крышку инструмент, содержащий опорный диск )3 с отверстием, на который устанавливают заготовку крьппки, а под опорным диском 13 находится формовочный диск 14 с закругленными верхними кромками 15. Для того, чтобы заготовку 5 отогнуть по кругу, она должна быть несколько больше внутрен- ней площади гильзы 1 и расточка опорного диска 13 имеет соответственно больший размер. Крьнпку можно также формовать путем непосредственного запрессовывания внутрь гильзы, в результате чего опорный диск H формо- ° вочный диск могут быть исключены.

Кроме того, устройство включает пуансон )6 и известное приспособле"

we для перемещения пуансона 16 вверх и вниз для формовки .и запрессовки крьппки в гильзу контейнера. Приспособление 17 для перемещения пуансона представляет собою гидравлический или пневматический силовой цилиндр или другое известное приспособление.

Пуансон 16 содержит нижнюю часть

)8,. которая одновременно является держателем расширяющегося поджимнаго приспособления 19, и верхнюю часть

20, охватывающую нижнюю. Нижняя и верхняя части пуансона имеют вазможность аксиальнаго перемещения относительно друг друга и выполнены так, что поджимнае приспособление 19 рас" ширяется тогда, когда нижняя и верхняя части нажнмного поршня перемещаются в направлении друг к другу, в результате чего осуществляется расширение поджимнаго приспособления 19 и получается поверхность прижима, максимально близко расположенная к общей зоне закраины крьппки 7 и плос-" кости 6 крьппки.

1405697

Держатель 8 выл< лнен с нижним направляющим конусом 9, а сварочный ин-.

; струмент !О содержит обращенный вверя

, конус 11, следующий непосредственно, за расширенной цилиндрической поло5 ! стью 12. Конические части держателя малы. В практическом варианте инструмента, предназначенного для изготовления круглого чашеобразного контейнера иэ картона с внутренним диаметром 72,6 мм, держатель изготовляют о с направляющим конусом 7, a сварочный инструмент, высота которого 3,8мм, выполняют с расширяющимся вверх кону-

5 сом 3, что дает допуск в цилиндрической полости около 0,2 мм. В практическом варианте контейнер изготовляют иэ того же материала, что и крышка, т.е, иэ картона, поверхиость которого, оказывающаяся внутри контейнера, покрыта слоем алюминия и поддающегося сварке полиэтилена. Общая толщина материала 0,5 мм. Внутренний диаметр контейнера 72,6 мм, 2я что означает допуск 0,4 мм в дополнение к двойной толщине материала.

Внешний диаметр верхней части 20 вы полняют беэ допуска и он равен 71,6 мм.

После введения гкпьэы 1 контейнера держатель 8 поршень 16 опускают нниэ, в результате чего заготовка крьш ки 5 формируется на закругленной верхней кромке формовочного диска или кольца 14 и образуется обращенная .

36 вверх закраина 7. Пуансон перемещается вниз до заданного расстояния, которое рассчитывают так, чтобы нажим" ная поверхность резинового кольца 23 помещалась прямо перед сварочным кольцом 10. В сжатом состоянии резиновое кольцо 23 обеспечивает почти линеарную поверхность 26 на одной,линии с сварочным кольцом 10.

После подачи тепла в сварочное

45 кольцо 10 резиновое кольцо 23 расширяется при сдзиганин вместе обеихчас тей 18 и 20 пуансона, в результате чего поддающиеся сварке слои гильзы контейнера и крышки сплавляются друг бО с другом. Расплавленный материал расползается вниз и вверх и части гильзы контейнера и закраины крышки, находящиеся поверх сварочного кольца 10, цолучают возможность некоторого расЬБ ширения, в результате чего контактное дав",ение на этих частях саморегулиру" ется. Сварка длится несколько секунд и по окс>нчанин сварки часть 20 пуансона отводится от нижней части 18.

Резиновое кольцо 23 возвращается к своей круглой форме и пуансон отходит в положение готовности к следующему рабочему фиклу.

Как показано на фиг. 6, сама внсш" ияя поверхность 26 давления резиново» го кольца 23 находится близко к плоскости 6 крышки и прямо перед свароч-. ным инструментом 10. Во время сварки пластиковый слой крышки сплавляется с пластиковым слоем гильзы и некоторые части свариваемых пластиковых слоев отжимаются вверх и вниз, в результате чего образуются утолщенные части 27 и 28 пластикового материала, способствующие хорошей герметизации крышки и гильзы. IIoehe сварки крышки с гильзой верхняя кромка 4 закатывается внутрь, как показано на фиг. и 2.

Иа фиг. 7-!0 показан вариант выполнения устройства для установки в контейнер сильфоиа.

Верхняя часть гильзы 1 контейнера выполнена с внутренним сильфоном 29, герметично закрывающим контейнер.

Над сильфоном 29 с контейнером соединяется защитная крышка 3. Контейнер может быть изготовлен с сильфоном как в верхней, так и в нижней его части.

Сильфон следует изготавливать из такого поддающегося сварке материала, который легко сгибается. Его можно изготавливать из подходящего слоистого материала, например алюминия — полиэтилена, с обращенным к гильзе контейнера полиэтиленовым слоем. Сильфон герметизирует гильзу контейнера на газ, поэтому важно, чтобы он надежно герметизировал внутреннюю поверхность гильэы контейнера. Пуансон 16 соединен с приспособлением 17 для его sepтикального перемещения и соэдания требуемого соединения давлением или сварного соединения кромок сильфона с внутренней поверхностью гильзы кон" тейнера.

Когда заготовку сильфона нли заготовку защитной крышки запрессовывают, в них формируется обращенная вверх закраина, которая зятем соединяется посредством сварки с внутренней поверхностью гильзы.

Пуансон 16 содержит фор сувщук поверхность 30, соответствулщу:, оконча!

405697 тельной форме сильфона. Поверхность имеет цилищ рическую форму 31, а днище поверхности имеет полость 32. Чтобы сильфон поглощ»л избыточное давле5 ние и компенсироцал недостаточное давление, он должен быть подвижным.

Для этого и предусмотрена одна или больше полостей 32 формующей поверхности (фиг. 9). Для выпуска воздуха в центре полости предусмотрено .отверстие 33 для откачки.

Приводное приспособление пуансона расчитано так, чтобы его перемещать точно в заданное положение, при кото- !Б ром резиновое кольцо располагается строго перед сварочнъ1м кольцом.

Устройство, показанное на фиг. 8, работает следующим образом.

Гильзу контейнера 1 снизу вводят в держатель н верхнее положение, которое определяется- выступом 34. Заготовку сильфона 35 помещают в первую опору 36 и перемещают пуансон 16 вниз посредством приводного приспособления 25

17, в результате чего пуансон запрессовывает заготовку в открытый конец гильзы. Заготовка сильфона формируется точно го формообразующей повер:— ности пуансона. Пуансон регулируют так, чтобы о» останавливался в положении, при котором резиновое кольцо

19 находится строго перед сварочным кольцом 10. После остановки нижней части пуансона она удерживается коль- . цом 37, а верхняя часть перемещается на точно заданное расстояние вниз, в результате чего резиновое кольцо сжимается и расширяется в радиальном на правлении и таким образом заготовка 4р сильфона прижимается к внутренней поверхности гильзы. Гильза прижимается к сварочному кольцу 10. После подачи энергии снаринаемые слои гильзь1 контейнера и закраины сильфона спланля- 45 ются вместе.

Поскольку резиновое кольцо 19 грижимает материал к сварочному инструменту, достигается весьма хороший сварочный контакт и,так как заготовка сильфон» является относительно тонкой, достигается весьма хорошая герметизация даже если н зоне сварки эаготовк» сгльфона имеет складки, После иринаривания сильфона пуансон

16 отводят и на вторую опору 38 укладывают загс тоьку крышки °

Одионременно гильзу контейнера перемешают н» э»данное расстояние вниз для приваринаиия к контейнеру крьппки.

При перемещении пуансона 17 вниз он формует заготовку крышки. Благодаря тому, что защитную крышку изготавливают иэ более толстого материала, чем сильфон, крьппка прижимается к внутренней поверхности посредством формующей поверхности 30 с усилием, достаточным для обеспеченчя сварки.

Пуансон перемещается вниз так, что строго перед сварочным инструментом оказывается нижняя часть прямой боковой поверхности 31. Затем подается тепла: и защитная крышка либо точечным, либо сварным швом соединяется с гильзой. На этой второй стадии сварку осуществляют без задействования резинового кольца 19.

Между защитной крышкой и гильзой не должно быть полной герметичности, наоборот, необходимо, чтобы между гильзой 1 и защитной крышкой 3 имелись небольшие отверстия, чтобы воздух мог проходить за защитную крьппку в обоих напранлениях н зависимости от. изменения давления, которое вызывает смещение наружу или внутрь силь" фона. Защитную крышку можно изготовить с одним или более пробитыми отверстиями или ноздушными каналами.

Если формующую поверхность 30 пуансона сделать сьемной, то один и тот же пуансон можно использовать для изготовления контейнеров как с сильфоном, так и беэ него, в результате чего крышку Контейнера можно приваривать с помощью резинового колЬца 19 при таком положении пуансона

16, при котором реэиноное кольцо и крьпика находятся прямо перед сварочным кольцом )О, как описано вьппе.

Перемещение гильзы контейнера в два заданных положения и опускание пуан-. сона в два также заданных положения . осуществляют посредством известного приспособления.

Устройство позволяет устанавливать и приваривать крышку практически в любом месте внутри трубы контейнера беэ опасности как малого, так и слишком большого давления закраины крьппки на трубу контейнера. При этом сварное соединение приближено к дну крышки, где минимальны складки и морщины, что упрощает устройство.

Контейнер, содержащий сильфон и крышку, отличается тем, что в случае изменений давления упакованных това1405697

Ров или окружающей атмосферы, сильфоя может перемещаться в контейнере внутрь иля наружу, компенсируя тем самым изменения давления так, чтобы при этом труба картонного контейнера не претерпевала существенных изменеHHA

Ф о р и у л а н э о б р е т е н и я

Устройство для формовки н установки крышки в трубчатый контейнер, содержащее держатель трубы контейнера с установленными в яем сварочным HHструментом в анде металлического кольца и контейнером, опору, смонтированную над держателем, расположенные на опоре ".ëãoòîâêè крышек, пуансон для запрессовки заготовок крышки в трубу контейнера и одновременного отгибаяия краев заготовок вверх, выполненный в виде полой гильзы и состоящий из двух подвижных в осевом направлении одна относительно другой частей, нижняя иэ которых имеет буртик с опорной поверхностью, и выполненное в виде кольца из vrrpyror материала поджнмное приспособление, установленное между торцом верхней

:асти пуансона и опорной поверхностью

::-ижней - асти пуансона, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы" щения надежности работы устройства, торец верхней части прижимного пуан" сана содержит чашеобразную поверх, ность, выступающую яа внешнем диаметре пуансона„ а нижняя часть прижимного пуансона содержит дугообразный желоб, переходящий в наклонный вниз бур1".-;к нижней части пуансона, при этом ашеобразная поверхность и дугообразный желоб совпадают с радиусом .-оджимного приспособления в его неяагруженном состоянии.

2. Устройстr o rrn rr, 1, о т л и ч а ю щ e - с я тем, чтс верхняя часть прижимного пуансона выполнена в виде полого цилиндра, при этом

1О внешний диаметр наклонного вяиэ буртика нижней части прчжимного пуансона меньше внешнего диаметра верхней части пуансона.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что при сжатом положении частей пуансона прижимная поверхность упругого кольца расположена на одном уровне с металлическим кольцом держателя.

4 ° Устройство по rrrr 1 Э о т л и ч а ю щ е е с я тем, что боковые поверхности держателя и прижимного пуансона выполнены цилиндрическими.

5. Устройство по п. 3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что металлическое кольцо выполнено с конусной по- . верхностью под углом 2-6, а держатель имеет расположенную над металлическим кольцом полость с диаметром, соответствующим наибольшему диаметру металлического кольца.

6. Устройство по пп. 4 и S, о т—

26 л и ч а ю щ е е с я тем, что держа» тель имеет выступ в полости для ограничения положения контейнера в держателе .

7. Устройство по п. 1, о г л .иЗО ч а ю щ е е с я тем, что оио содержит дополнительно расположенные на опоре заготовки сильфона, нижняя часть пуансона имеет формующую поверхность, а держатель трубы контей"

35 нера снабжен приспособлением для установки пуансона в два различные положения, нижнее — для осуществления приваривания сильфона, и верхнее йоложение для привариваиия крышки.

8. Устройство по п,, 7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формующая поверхность имеет дянще с голостью и прямую боковую поверхность.

9, Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формующая поверхность в полости днища имеет по крайней мере одно отверстие для откачки.

1ч(! !(iЧ i

78 9

1405697

1405697

l405697

Составитель А.. Евстигиеев

Редактор П. Гереши Техред Л.Сердюкова Корректор И. Васильева

3 f3K 23

Тирам б64 Подписное

ВПИИПИ Государствеиного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Ф

Производстэеиио-полиграфическое лредприятие, г. Умгород, ул, Проектиая, 4