Обв’язувальний автомат для обв’язування пакувальних одиниць, зокрема змотаних в рулони металевих стрічок

Реферат: Винахід стосується обв'язувального автомата (1) для обв'язування пакувальних одиниць (2), зокрема змотаних в рулони металевих стрічок, щонайменше однією обв'язувальною стрічкою (4; 4а, 4b), що обводиться навколо упаковки (2), причому з'єднувальна головка (8; 8а, 8b) підводиться до пакувальної одиниці, що містить натяжний пристрій, а також зварювальний пристрій (9а, 9b) для з'єднання кінців (4а, 4b) натягнутої обв'язувальної стрічки (4) щонайменше з одним виконаним з можливістю подачі в камері (10) електродів верхнім зварювальним електродом (12), і тимчасово взаємодіючий з ним протилежний електрод, причому зі зварювальним пристроєм (9а, 9b) в напрямку пакувальної одиниці узгоджена засувна пластина (14). Обв'язування або перев'язка, стає простішою і надійнішою за рахунок того, що засувна пластина (14) одночасно виконана як протилежний електрод, а в області кінців (4а, 4b) обв'язувальної стрічки (4), що перекриваються з перехрещуванням, на її нижній стороні використовується з безпосередньою опорою на пакувальну одиницю (2). UA 104492 C2 (12) UA 104492 C2 UA 104492 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується обв'язувального автомата для обв'язування пакувальних одиниць, зокрема, металевих стрічок, змотаних в рулони щонайменше однією обв'язувальною стрічкою, що обводиться навколо пакувальної одиниці, причому з'єднувальна головка виконана з можливістю підведення до пакувальної одиниці, що містить натяжний пристрій, а також зварювальний пристрій для з'єднання кінців натягнутої обв'язувальної стрічки щонайменше з одним встановленим в камері електродів верхнім виконаним з можливістю подачі зварювальним електродом, і періодично взаємодіючий з ним протилежний електрод, причому зі зварювальним пристроєм в напрямку пакувальної одиниці узгоджена засувна пластина. Основний принцип таких обв'язувальних автоматів, що стосуються в різних варіантах виконання рівня техніки, базується на позиціонуванні з'єднувальної, тобто обв'язувальної або замикаючої головки на обв'язувальній упаковці, обведенні обв'язувальної стрічки навколо упаковки, натягненні обв'язувальної стрічки і послідовному з'єднанні її кінців всередині з'єднувальної головки. Кінці попередньо натягнутої обв'язувальної стрічки, які перекриваються, з'єднуються між собою із замиканням матеріалом або з геометричним замиканням. Обв'язувальна стрічка, що змотується із запасного ролика, відділяється, а з'єднувальна головка підводиться над упаковкою, причому всі технологічні операції здійснюються автоматично. Обв'язувальний автомат з натяжним і замикаючим пристроєм вищезазначеного типу відомий з ЕР 0194627 В1. Засувна пластина, на зразок полозків, переміщувана з протилежним електродом в площині області перекривання під зварювальними електродами, складається з верхньої і нижньої пластин, що ковзають одна за одною або одна над одною. При цьому верхня пластина переміщується по нижній пластині, в яку закладений протилежний електрод. При притиснутих електродах і розташованих один на одному кінцях стрічки замикається електричний ланцюг, що забезпечує процес зварювання. Це відбувається в тому випадку, коли верхня пластина висунута настільки, що вона вивільняє протилежний електрод, закладений в нижній пластині, причому обв'язувальна стрічка розташовується в точності над протилежним електродом і під підвідним зварювальним електродом. Після процесу зварювання верхня пластина, в цьому випадку одночасно захоплююча нижню пластину, всувається настільки, що зварена петля стрічки вивільняється, тобто розташовується вільно. Обв'язувальні стрічки піддані під час транспортування упаковок, наприклад, пучок стрижневих або трубчастих металевих виробів або змотаних в рулони металевих стрічок дуже великим, при відомих умовах динамічним навантаженням, які припадають на обв'язувальні стрічки. Залежно від якості матеріалу і властивостей упаковок для їх захисту від розвалювання і/або для запобігання їх зміщенню по колу упаковок накладаються від однієї до трьох обв'язувальних стрічок. У кожному випадку обв'язувальні стрічки повинні піддаватися сильному попередньому натягненню, яке може досягати меж міцності матеріалу обв'язувальних стрічок при розтягненні і при розриві, а також може привести до появи на пакувальних одиницях вм'ятин від стрічки. Ці проблеми набувають ще більшої гостроти в зв'язку з протилежним електродом, закладеним згідно з рівнем техніки в сталеву засувку. Справа в тому, що засувна пластина, до того ж переміщувана в пазу несучої пластини, для сприйняття великих сил, що виникають в процесі зварювання при стисненні зварювальних електродів, повинна мати великі розміри, зокрема, по товщині. Оскільки зварена обв'язувальна стрічка після відділення і витягання сталевої засувної пластини із закладеним протилежним електродом в області замикання, або перекривання, відповідно до товщини засувної пластини, включаючи додаткову висоту за рахунок напрямного паза, відскакує назад до периферії пакувальної одиниці, причому обв'язувальна стрічка по окружності прилягає до поверхні пакувальної одиниці, то для цього необхідне додаткове попереднє натягнення. Тому задачею винаходу є створення автоматизованої обв'язувальної машини, яка конструктивно простим способом забезпечує надійніше прикріплення обв'язувальних стрічок, що витримує великі навантаження. Ця задача згідно з винаходом вирішується за рахунок того, що засувна пластина одночасно виконана як протилежний електрод і в області кінців обв'язувальної стрічки, що перекриваються внапуск, на її нижній стороні використовується з безпосередньою опорою на пакувальну одиницю. Завдяки тому, що засувна пластина, яка екранує камеру електродів, в якій залежно від способу зварювання знаходяться електроди опору для зварювання або вольфрамові електроди для використання в захисній атмосфері, під час процесу зварювання згідно з винаходом передбачена безпосередньо між пакувальною одиницею і обв'язувальною стрічкою, так що струм через пакувальну одиницю протікати не може, і одночасно виконана як протилежний електрод, який при виникаючих зусиллях переважним чином забезпечує опору безпосередньо на пакувальну одиницю, після її витягнення або видалення із зварювальної 1 UA 104492 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 області для захисту пакувальної одиниці при постійній силі натягну досягається явно більше натягнення обв'язувальної стрічки. Справа в тому, що шлях, який зварена обв'язувальна стрічка повинна пройти при додаванні до пакувальної одиниці, визначається тільки незначною товщиною засувної пластини. У той час як обв'язувальна стрічка біля відомих засувних пластин із закладеним протилежним електродом і додатковою напрямною при додаванні до периферії пакувальної одиниці відскакує приблизно на 10 мм назад, цей шлях із засувною пластиною згідно з винаходом становить лише близько 2 мм. Винахід передбачає, щоб засувна пластина містила консольний язичок, протилежний зварювальному електроду, і кінцеву частину пластини, з'єднану з встановлювальним засобом. Тим самим має місце розділення системи, що, з одного боку, забезпечує безперешкодне позиціонування консольного язичка в напрямку зварювального електрода або зварювальних електродів, а, з іншого боку, передачу руху встановлювальним засобом, переважним для подачі або притиснення зварювальних електродів блока пневмоциліндрів, на віддаленні від місця проведення зварювання, а саме, від заднього кінця пластини засувки. Крім того, розділення системи відкриває можливість того, щоб щонайменше консольний язичок засувної пластини, виготовленої з міді, міг бути виконаний еластично притискним до поверхні пакувальної одиниці. А саме, консольний язичок, або засувна пластина, може бути невеликої товщини, приблизно 6 мм, оскільки йому/їй завдяки безпосередній опорі на пакувальну одиницю не доводиться сприймати ніяких зусиль, які швидше діють на корпус з'єднувальної головки і/або на камеру електродів корпусного типу і вловлюються ними. Крім того, еластичному притисненню (приляганню) сприяє те, що кромки засувної пластини, розташовані зовні в коловому напрямку пакувальної одиниці, переважно, мають закруглення або зовнішній радіус. Один переважний варіант виконання винаходу полягає в тому, що кінцева частина пластини несе охолоджуючий блок, що виконаний з контуром циркуляції охолоджуючого засобу і приєднується до системи постачання охолоджуючим засобом. Контур циркуляції охолоджуючого засобу може бути одержаний простим способом шляхом розтягування каналів, що закриваються в не потребуючих постачання охолоджуючим засобом отворах заглушками. Охолоджуючий блок, який може закріплюватися на кінцевій частині за допомогою гвинтів з потайними головками на стороні, повернутій до пакувальної одиниці, забезпечує в процесі зварювання в значній мірі постійний температурний рівень, завдяки чому скорочується знос або обгорання електродів і запобігається непотрібна передача тепла до пакувальної одиниці. Один інший переважний варіант виконання винаходу передбачає приймаючу кінцеву частину пластини несучу раму, виконану з розташованою перпендикулярно їй вертикальною напрямною з вбудованим засобом з пружиною стиснення, причому встановлювальний засіб впливає на вертикальну напрямну. Тим самим встановлювальний засіб безпосередньо впливає на засувну пластину, яка може переставлятися в корпусі з'єднувальної головки над несучою рамою зверху пакувальної одиниці. Вбудований засіб з пружиною стиснення служить для забезпечення кінцевого положення, тобто після підйому зварювального електрода або зварювальних електродів він повертає засувну пластину в її вихідне положення. Згідно з пропозицією, що міститься у винаході, на корпусі з'єднувальної головки передбачений накладений на поверхню пакувальної одиниці кінцевий упор, виступаючий вниз і дистанційований від консольного язичка в встановлювальному напрямку. Цей упор обмежує максимальне встановлювальне переміщення засувної пластини і, крім того, сприймає зусилля або передає їх в корпус з'єднувальної головки, яка може бути виготовлена як стабільна зварна конструкція або литтям. Якщо, переважно, передбачений встановлювальний циліндр, що горизонтально впливає на камеру електродів, то зварні точки зварювання досягаються за допомогою змінної точкової геометрії. При цьому вдається передбачити, наприклад, чотири, п'ять або шість зварних точок, які при переважному діаметрі зварної точки, або електрода, близько 6-9 мм щоб уникнути замикань струму або напруження між окремими зварними точками повинні були б розташовуватися один від одного на відстані близько 18-30 мм. Згідно з винаходом передбачено, щоб щонайменше два блоки з'єднувальних головок з відповідними узгодженими з ними нарізно засувними пластинами встановлювалися поруч. Це, зокрема, потрібно передбачати в тому випадку, коли обв'язувальна стрічка, передбачена для продукту, вимагає габариту, що виходить за рамки прийнятої в торгівлі максимальної ширини 32 мм. Інші подробиці і ознаки винаходу витікають з пунктів формули винаходу і з подальшого опису прикладів виконання, зображених на кресленнях. При цьому Фіг. 1 - принципова схема обв'язувального автомата; 2 UA 104492 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Фіг. 2 - вигляд спереду обв'язувального блока, що складається з двох поруч встановлених блоків з'єднувальної головки, як деталь обв'язувального автомата; Фіг. 3 - вигляд збоку предмета на Фіг. 2; Фіг. 4 - розріз по лінії IV-IV на Фіг. 3 в спрощеному вигляді; Фіг. 5 - схематично з частковим розрізом кінці обв'язувальної стрічки, що перекриваються внапуск, з встановленою в зварювальній області згідно з винаходом між обв'язувальною стрічкою і периферією пакувальної одиниці засувною пластиною, як протилежний електрод; Фіг. 6 - зварювальна область, як і вище, показана без зварювальних електродів, згідно з рівнем техніки. На Фіг. 1 дуже схематично зображений обв'язувальний автомат 1 для обв'язування пакувальних одиниць 2, тут у вигляді рулону металевої стрічки. З моталки 3 прямої дії з постійним регулятором і гальмом змотується обв'язувальна стрічка 4 і за допомогою системи 5 спрямування стрічки укладається навколо пакувальної одиниці 2. При цьому напрямний ролик 6, розташований після моталки прямої дії, спочатку спрямовує обв'язувальну стрічку 4 в роликовий правильний механізм 7, що забезпечує, з одного боку, транспортування початку стрічки прямо і без вигинів через систему 5 спрямування стрічки в з'єднувальну головку 8, а, з іншого боку, постійне прямолінійне надходження в систему 5 спрямування стрічки обв'язувальної стрічки 4 із зменшуваним радіусом намотування. У з'єднувальній головці 8 початок стрічки затискається, а надлишок обв'язувальної стрічки реверсується, доки петля обв'язувальної стрічки не притиснеться до периферії пакувальної одиниці 2. Надлишок обв'язувальної стрічки знов намотується за допомогою зворотного регулювання моталки прямої дії. З'єднувальна головка 8, зображена в прикладі виконання, складається з двох поруч розташованих блоків 8а, 8b з'єднувальної головки, забезпечених для з'єднання кінців 4а, 4b натягнутої обв'язувальної стрічки 4, що перекриваються, зварювальними пристроями 9а, 9b, що приймають в камері 10 електродів зварювальні електроди 12, встановлені в електротримачі 11. Як з'єднувальна головка 8, відповідно блоки 8а, 8b з'єднувальних головок, так і зварювальні електроди 12, виконані з можливістю підведення до периферії пакувальної одиниці. Для цього електротримачі 11 навантажуються за допомогою циліндрів 13, пригвинчених до камер 10 електродів і виконаних у вигляді пневмоциліндрів (див. Фіг. 2 і 3). Для процесу зварювання зварювальні електроди 12 тимчасово встановлюються навпроти засувних пластин 14, виготовлених з тонколистової міді і одночасно виконані як протилежні електроди з безпосереднім обпиранням на поверхню пакувальної одиниці або з безпосереднім приляганням до неї. Як видно на Фіг. 3 і 4, кожна засувна пластина 14 має консольний язичок 14а і кінцеву частину 14b, причому засувні пластини 14 для зварювання при використанні розташовуються, або встановлюються, таким чином, щоб консольні язички 14а в зварній області натягнутих кінців 4а, 4b, що перекриваються, обв'язувальної стрічки 4 виявлялися навпроти зварювальних електродів 12. Як можна побачити на Фіг. 3 і 4, на кінцевій частині 14b пластини за допомогою гвинтів 15 з потайними головками закріплений охолоджуючий блок 16. Останній забезпечений виконаним у вигляді канальних проточок контуром 17 циркуляції охолоджуючого засобу, що має підключення 18 для притікання або стікання охолоджуючого засобу (води). Непотрібні випускні отвори канальних проточок контуру 17 циркуляції охолоджуючого засобу закриті заглушками 19. Кінцева частина 14b засувної пластини, включаючи охолоджуючий блок 16, встановлюється на несучій рамі 20, встановленій з можливістю лінійної перестановки в корпусі 21 з'єднувальної головки (див. Фіг. 3). Для перестановки несучої рами 20 і тим самим для позиціонування засувної пластини 14 як встановлювальний засіб 22 передбачений блок пневмоциліндрів, що впливає за допомогою поршневого штока 23 на колончасту вертикальну напрямну 24, яка проходить перпендикулярно несучій рамі 20. На Фіг. 3 показано, що корпус 21 з'єднувальної головки виконаний з виступаючим вниз, дистанційованим від консольного язичка 14а засувної пластини 14 і протилежним йому кінцевим упором 25 і, крім того, з встановлювальним циліндром 26, що горизонтально впливає на камеру 10 електродів. Встановлювальний циліндр 26 дозволяє змінні, зокрема, зміщені зварні точки. Як видно на Фіг. 5, розташовані зовні в коловому напрямку кромки засувної пластини 14, або у випадку розташування поруч двох засувних пластин відповідно зовнішні кромки консольних язичків 14а (див. Фіг. 4), забезпечені закругленням 28, що ще більш сприяє підгонці або приляганню і без того еластичної завдяки своїй незначній товщині засувної пластини 14, відповідно, 14а, 14b, до зовнішньої поверхні пакувальної одиниці 2. 3 UA 104492 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 5 в порівнянні із зображеним на Фіг. 6 відомим варіантом виконання засувної пластини, в якому позначений штрихами протилежний електрод 114а закладений в нижню сталеву засувку 114, причому сталева засувка 114 до того ж переміщується в пазах бічних стінок, явно виявляє велику перевагу досягнутого виграшу в силі натягу. Справа в тому, що згідно з Фіг. 6 обв'язувальною стрічкою потрібна велика складова розтягнення, оскільки сталевій засувці з її напрямними в бічній стінці доводиться долати великий шлях, який в цьому випадку веде до втрати в силі натягу, коли замкнена петля для прилягаючої до периферії пакувальної одиниці 2 відскакує назад. Таким чином, тамтешнє додаткове розтягнення згідно з Фіг. 5 майже повністю використовується як сила натягу. ПЕРЕЛІК ПОЗИЦІЙ: 1. Обв'язувальний автомат 2. Пакувальна одиниця/рулон металевої стрічки 3. Моталка прямої дії 4. Обв'язувальна стрічка 4а, 4b. Кінці обв'язувальної стрічки, що перекриваються 5. Система спрямування стрічки 6. Напрямний ролик 7. Роликовий правильний механізм 8. З'єднувальна головка 8а, 8b. Блок з'єднувальної головки 9а, 9b. Зварювальний пристрій 10. Камера електродів 11. Електротримач 12. Зварювальний електрод 13. Циліндр/пневмоциліндр для подачі зварювального електрода 14. Засувна пластина 14а. консольний язичок 14b. Кінцева частина пластини 15. Гвинт з потайною головкою 16. Охолоджуючий блок 17. Контур циркуляції охолоджуючого засобу 18. Підключення/притікання або стікання охолоджуючого засобу 19. Заглушка 20. Несуча рама 21. Корпус з'єднувальної головки 22. Встановлювальний засіб 23. Поршневий шток 24. Вертикальна напрямна 25. Кінцевий упор 26. Встановлювальний циліндр 27. Коловий напрямок 28. Закруглення 114. Сталева засувка 114а. Протилежний електрод ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Обв'язувальний автомат (1) для обв'язування пакувальних одиниць (2), зокрема змотаних в рулони металевих стрічок, щонайменше однією обв'язувальною стрічкою (4; 4а, 4b), що обводиться навколо пакувальної одиниці (2), причому з'єднувальна головка (8; 8а, 8b) виконана з можливістю підведення до пакувальної одиниці, що містить натяжний пристрій, а також зварювальний пристрій (9а, 9b) для з'єднання кінців (4а, 4b) натягнутої обв'язувальної стрічки (4) щонайменше з одним виконаним з можливістю подачі верхнім в камері (10) електродів зварювальним електродом (12), і тимчасово взаємодіючий з ним протилежний електрод, причому зі зварювальним пристроєм (9а, 9b) в напрямку пакувальної одиниці (2) узгоджена засувна пластина (14), який відрізняється тим, що засувна пластина (14) одночасно виконана як протилежний електрод і в області кінців (4а, 4b) обв'язувальної стрічки (4), які перекриваються внапуск, на її нижній стороні використовується з безпосередньою опорою на пакувальну одиницю (2), причому засувна пластина (14) містить консольний язичок (14а), протилежний зварювальному електроду (12), і кінцеву частину (14b) пластини, з'єднану зі встановлювальним засобом (22). 4 UA 104492 C2 5 10 15 20 2. Обв'язувальний автомат за п. 1, який відрізняється тим, що кінцева частина (14b) пластини несе охолоджуючий блок (16), який виконаний з контуром (17) циркуляції охолоджуючого засобу і приєднується до системи постачання охолоджуючим засобом. 3. Обв'язувальний автомат за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що містить приймаючу кінцеву частину (14b) пластини несучу раму (20), виконану з розташованою перпендикулярною їй вертикальною напрямною (24) з вбудованим засобом з пружиною стиснення, причому встановлювальний засіб (22) впливає на вертикальну напрямну (24). 4. Обв'язувальний автомат за п. 3, який відрізняється тим, що містить блок пневмоциліндрів як встановлювальний засіб (22). 5. Обв'язувальний автомат за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що засувна пластина (14) виготовлена з міді і щонайменше консольний язичок (14а) виконаний таким, що еластично притискається до поверхні пакувальної одиниці (2). 6. Обв'язувальний автомат за п. 5, який відрізняється тим, що кромки засувної пластини (14; 14а), розташовані зовні в обводовому напрямку (27) пакувальної одиниці (2), забезпечені закругленням (28). 7. Обв'язувальний автомат за одним із пп. 1-6, який відрізняється тим, що на корпусі (21) з'єднувальної головки (8) передбачений кінцевий упор (25), який виступає вниз, налягає на поверхню пакувальної одиниці і дистанційований від консольного язичка (14а) у встановлювальному напрямку. 8. Обв'язувальний автомат за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що містить встановлювальний циліндр (26), що горизонтально впливає на камеру (10) електродів. 9. Обв'язувальний автомат за одним з пп. 1-8, який відрізняється тим, що містить щонайменше два блоки (8а, 8b) з'єднувальних головок з відповідними узгодженими з ними окремо засувними пластинами (14; 14а, 14b), встановлені поруч один з одним. 5 UA 104492 C2 6 UA 104492 C2 7 UA 104492 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8