устройство для сращивания полотен материала

Формула изобретения

1. Устройство для сращивания полотен материалов, содержащее сращивающее устройство (9), предназначенное для выполнения сращивания между полотном (2) разматываемого рулона (1), такого как полотно упаковочной пленки, используемой в машине для упаковки жидкости в мешочки, с полотном материала (2") нового рулона (1") при заканчивании полотна (2) упомянутого разматываемого рулона (1), опорные подставки (10) для, по меньшей мере, двух рулонов (1, 1"), выполненные с возможностью одновременного разматывания только одного из упомянутых рулонов (1, 1"), по меньшей мере, один датчик (14, 15), выполненный с возможностью обнаружения окончания полотна (2) на разматываемом рулоне (1) и выдачи соответствующего сигнала сращивающему устройству (9) для обеспечения сращивания полотен (2, 2"), отличающееся тем, что сращивающее устройство (9) выполнено из прижимаемых друг к другу элементов (18, 19), обеспечивающих сжатие конца полотна (2") нового рулона (1") и полотна (2) предыдущего заканчивающегося рулона (1) и их сращивание в зазоре между ними, и из которых, по меньшей мере, один элемент (18) выполнен легкосъемным для обеспечения направления перемещения сращиваемого полотна (2") по необходимой траектории.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорные подставки (10) для двух рулонов (1, 1") выполнены из удлиненных опорных балок, расположенных на противоположных концах рулонов, причем опорные балки установлены с возможностью поворота в их центральной точке (12) для изменения пространственного положения рулонов (1, 1") без снятия упомянутых рулонов с их подставок.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что на концах удлиненных опорных балок (10) выполнены открытые пазы под оси (11, 11") упомянутых рулонов (1, 1").

4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна из удлиненных опорных балок (10) выполнена с возможностью присоединения к ней соединительной тяги (13) или аналогичного функционального элемента, предназначенного для поворота удлиненных опорных балок (10) и, тем самым, для поворотной замены рулонов (1, 1").

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что один датчик (14) расположен у полотна около рулона (1), и этот датчик выполнен на основе фотоэлемента, при этом другой из упомянутых датчиков (15) выполнен с возможностью фиксации натяжения полотна (2), хвостовой конец которого прикреплен к сердечнику рулона (1).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для сращивания разматываемого с рулона полотна материала, такого как полотно упаковочной пленки, используемой в машине для упаковки жидких продуктов в мешочки, с полотном материала, которое должно разматываться с нового рулона после окончания предыдущего рулона, содержащему устройство, обеспечивающее сращивание полотна заканчивающегося рулона с полотном нового рулона, причем используемое в данный момент полотно пропускается через сращивающее устройство.

Как уже упоминалось выше, устройства такого типа используются в упаковочных машинах, например при упаковке жидких материалов в пластиковые мешочки (DE 3715438, В 65 Н 19/18, 17.11.1988). В таком устройстве полотно упаковочной пленки разматывается с рулона, типично расположенного у основания машины, полотно складывается, чтобы сформировать мешочек, нижний край мешочка заваривается непроницаемо для жидкости, мешочек заполняется соответствующей жидкостью и верхний его конец заваривается и отделяется от следующего мешочка за один прием, в результате чего образуется готовой заполненный мешочек. При этом обычно используется полиолефиновая пленка, такая как полиэтилен или сополимер полиэтилена, альтернативно может использоваться полиамидная пленка или аналогичный материал.

Наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сращивания полотен материалов, содержащее сращивающее устройство, предназначенное для выполнения сращивания между полотном разматываемого с рулона, такого как полотно упаковочной пленки, используемой в машине для упаковки жидкости в мешочки, с полотном материала нового рулона при заканчивании полотна упомянутого разматываемого рулона, опорные подставки для, по меньшей мере, двух рулонов, выполненные с возможностью одновременного разматывания только одного из упомянутых рулонов, по меньшей мере, один датчик, выполненный с возможностью обнаружения окончания полотна на разматываемом рулоне и выдачи соответствующего сигнала сращивающему устройству для обеспечения сращивания полотен (WO 94/14656, В 65 В 41/12, 07.07.1994). Устройство содержит привод размотки, предпочтительно электродвигатель, выполненный с возможностью приведения в действие натяжного ролика, типично располагаемого в верхней секции упаковочной машины, через цепной или ременной привод. Натяжной ролик разматывает пленку с рулона с заданной скоростью. После выхода с натяжного ролика пленка направляется по ряду буферных плавающих роликов в секцию формовки мешочков. Цель плавающих роликов - обеспечить провисание или запас полотна, чтобы натяжные устройства, расположенные непосредственно в секции формовки мешочков, могли легко тянуть полотно.

Когда рулон пленки приближается к концу, его необходимо заменить новым рулоном. Операции замены рулона включают такие этапы, как выброс сердечника израсходованного рулона с его подставки, установку нового рулона на подставке и сращивание конца полотна пленки от израсходованного рулона с концом нового рулона с помощью ручного сращивающего устройства. Обычно эти операции требуют остановки машины для замены рулона, что снижает ее производительность и экономически невыгодно.

Задачей настоящего изобретения является разработка и создание устройства для сращивания полотен материалов, обладающего улучшенными характеристиками.

В результате решения данной задачи возможно получение технического результат, заключающегося в обеспечении возможности производить замену рулона без остановки машины.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве для сращивания полотен материалов, содержащем сращивающее устройство, предназначенное для выполнения сращивания между полотном разматываемого рулона, такого как полотно упаковочной пленки, используемой в машине для упаковки жидкости в мешочки, с полотном материала нового рулона при заканчивании полотна упомянутого разматываемого рулона, опорные подставки для, по меньшей мере, двух рулонов, выполненные с возможностью одновременного разматывания только одного из упомянутых рулонов, по меньшей мере, один датчик, выполненный с возможностью обнаружения окончания полотна на разматываемом рулоне и выдачи соответствующего сигнала сращивающему устройству для обеспечения сращивания полотен, сращивающее устройство выполнено из прижимаемых друг к другу элементов, обеспечивающих сжатие конца полотна нового рулона и полотна предыдущего заканчивающегося рулона и их сращивание в зазоре между ними, из которых, по меньшей мере, один элемент выполнен легкосъемным для обеспечения направления перемещения сращиваемого полотна по необходимой траектории.

Отличительная особенность настоящего изобретения состоит в том, что сращивающее устройство выполнено из прижимаемых друг к другу элементов, обеспечивающих сжатие конца полотна нового рулона и полотна предыдущего заканчивающегося рулона и их сращивание в зазоре между ними, из которых, по меньшей мере, один элемент выполнен легкосъемным для обеспечения направления перемещения сращиваемого полотна по необходимой траектории.

Благодаря настоящему изобретению замена рулона может производиться автоматически без необходимости остановки машины, что позволяет повысить производительность упаковочной машины.

Кроме того, что опорные подставки для двух рулонов выполнены из удлиненных опорных балок, расположенных на противоположных концах рулонов, причем опорные балки установлены с возможностью поворота в их центральной точке для изменения пространственного положения рулонов без снятия упомянутых рулонов с их подставок.

Предпочтительно также на концах удлиненных опорных балок выполнить открытые пазы под оси упомянутых рулонов, а, по меньшей мере, одну из удлиненных опорных балок выполнить с возможностью присоединения к ней соединительной тяги или аналогичного функционального элемента, предназначенного для поворота удлиненных опорных балок и тем самым для поворотной замены рулонов.

Целесообразно также, чтобы один датчик был расположен у полотна около рулона и этот датчик был выполнен на основе фотоэлемента, при этом другой из упомянутых датчиков может быть выполнен с возможностью фиксации натяжения полотна, хвостовой конец которого прикреплен к сердечнику рулона.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

фиг. 1 - схематический вид сбоку предлагаемого устройства, составляющего часть машины для упаковки жидкости в мешочки;

фиг.2 - вид в сечении по линии II-II на фиг.1;

фиг.3 - вид в сечении по линии III-III на фиг.2.

На фиг. 1 изображена часть машины для упаковки жидких продуктов в мешочки.

Рулон 1, с которого разматывается полотно 2 упаковочной пленки, расположен у основания машины. Рулоны 1 разматываются за счет натяжения полотна приводом 3 размотки, таким как электродвигатель, действующим через цепь или ремень 4 на натяжной ролик 5, который тянет пленочное полотно 2. С натяжного ролика полотно пропускается над рядом опирающихся на качающийся кронштейн 6 роликов 7 и дальше над соответствующими роликами корпуса машины по очереди непосредственно к секции формовки мешочков, не показанной на чертежах. Такая секция формовки мешочков может быть частью любой обычной упаковочной машины, в которой используется непрерывное полотно упаковочной пленки. Цель качающихся кронштейнов 6, один из которых предназначен для обоих концов ряда роликов 7, состоит в том, чтобы обеспечить управляемый буфер для запасной длины пленки, образовавшейся между рядом роликов 7 и роликами 8 упаковочной машины. Качающиеся кронштейны 6, один из которых показан на фиг.1 в двух разных положениях, установлены с возможностью поворота одним свои концом на корпусе машины, позволяя, таким образом, изменяться в определенных пределах углу кронштейнов 6, а значит и взаимному расстоянию между рядом роликов 7 и роликами 8. Запасная длина пленочного полона образуется за счет того, что привод 3 размотки устанавливается на несколько более быструю размотку пленочного полотна 2 с рулона 1, чем она расходуется самой машиной для упаковки. При этом с увеличением запасной длины пленки качающийся кронштейн может поворачиваться все больше и больше вниз до тех пор, пока не достигнет заданного нижнего предела, при котором привод 3 размотки останавливается. Затем запасная длина расходуется и кронштейн 6 поворачивается вновь вверх, пока не достигнет установленного верхнего предела, при котором двигатель вновь включается и запасная длина начинает увеличиваться, после чего эта циклическая операция вновь повторяется. Несмотря на то, что данная технология известна, ее объяснение здесь необходимо, так как концепция запасной длины имеет существенное значение для предлагаемой функции сращивания.

На пути между натяжным роликом 5 и рулоном 1 пленки пленочное полотно 2 проходит через сращивающее устройство 9, конструкция которого будет подробно описана ниже со ссылкой на фиг.2 и фиг.3.

На фиг.1 также изображена опорная балка 10 рулона 1 пленки, имеющая паз для оси 11 рулона 1, выполненный в одном конце балки, и соответствующий паз, выполненный в другом конце для оси 11" другого рулона 1". Обычно используются две опорные балки 10 (хотя на схемах показана только одна), по одной балке на каждом конце рулонов 1, 1", и эти балки могут иметь идентичную конструкцию. Обе опорные балки 10 смонтированы с возможностью поворота в центральных поворотных точках 12 на корпусе машины. Для поворота опорных балок 10, по меньшей мере, к одной из них присоединена съемная вращающаяся соединительная тяга 13. Угол поворота составляет 180^o, что позволяет изменять положения рулонов 1 и 1". Очевидно, такое вращение может быть реализовано с помощью двигателя или подобного исполнительного механизма.

Устройство дополнительно снабжено двумя датчиками 14 и 15, причем, например, в датчике 14 использован фотоэлемент, что позволяет ему выдавать сигнал сращивающему устройству 9 сразу после того, как закончится пленочное полотно 2 на рулоне 1 и свободный конец полотна пройдет мимо датчика 14. В некоторых рулонах конец полотна прикреплен, например приклеен, к сердечнику рулона, поэтому полотно не отсоединяется от сердечника, когда оно заканчивается. Для контролирования такой ситуации другой датчик 15 предназначен для выявления натяжения полотна 2 традиционным способом. Этот датчик также может выдавать сигнал для сращивающего устройства 9 сразу после того, как натяжение полотна превысит определенный предел.

На фиг.2 и 3 схематически изображена конструкция сращивающего устройства 9. Колонна 16 корпуса содержит горизонтальную штангу 17, к которой съемно подсоединена противодействующая деталь 18 для нагреваемой заваривающей проволоки, так что между противодействующей деталью 18 и горизонтальной штангой 17 остается зазор, через который пропускается пленочное полотно 2" нового рулона 1", как более детально показано на фиг.3. На колонне 16 установлено заваривающее устройство 19, которое содержит нагреваемую заваривающую проволоку 20, как показано на фиг.2. К колонне 16 дополнительно присоединены два цилиндра 21, к поршневым штокам 22 которых присоединена горизонтальная штанга 17, выполненная с возможностью качания в случае необходимости заварки под действием поршневых штоков 21, 22 цилиндрических приводов. К свободному концу пленочного полотна 2" присоединен груз 23 или другое средство, предназначенное для натяжения или фиксации этого конца полотна, чтобы обеспечить его неподвижность.

Автоматическое сращивающее устройство по настоящему изобретению работает следующим образом: исходным положением является состояние, изображенное на фиг.1-3, при котором пленочное полотно 2 разматывается с рулона 1. Свободный ведущий конец полотна 2" для размотки со следующего нового рулона 1" пропускают, как показано на фиг.2 и 3, через зазор между противодействующей деталью 18 и горизонтальной штангой 17, и дальше над противодействующей деталью 18, после чего в изображенном варианте груз 23 прикрепляют к этому концу полотна. Когда датчик 14 или датчик 15 выдает, как описано выше, сигнал об окончании полотна пленки на рулоне 1 для сращивающего устройства 9 и его привода 3, привод 3 останавливается и сращивающее устройство 9 незамедлительно сращивает полотно 2 с новым полотном 2" в операции, в которой горизонтальная штанга 17 сжимает полотно 2 и полотно 2" друг с другом между элементами 18 и 19, в результате чего нагретая заваривающая проволока 20 производит термосклейку полотен 2 и 2" друг с другом. Интегрально с заваривающим устройством выполнено режущее устройство традиционного типа (не показано), которое обрезает свободные края сращиваемых полотен пленки. Сразу после окончания сращивания вновь включается привод 3. Во время сращивания, когда привод 3 остановлен, провисший отрезок полотна пленки, образовавшийся описанным выше способом, обеспечивает достаточный запас материала для упаковки мешочка.

При перезапуске привода 3 натяжной ролик 5 начинает тянуть полотно 2" с нового рулона 1". В этот момент ситуация такова, что полотно 2" проходит через зазор между элементами 17 и 18. Затем противодействующая деталь 18 перемещается на некоторое расстояние от горизонтальной штанги 17, так что полотно пленки освобождается от зажима между этими элементами. После этого опорные балки 10 поворачиваются с помощью поворотной соединительной тяги 13 (фиг. 1) или какого-то двигателя вокруг поворотной точки 12 на 180^o, так что новый рулон 2" перемещается влево на фиг.1, в то время как сердечник израсходованного рулона перемещается вправо. Теперь этот сердечник рулона можно извлечь из пазов опорных балок и вставить в них новый рулон. Противодействующая деталь 18 вновь прижимается к сращивающему устройству 9 и свободный конец нового рулона опять проводится, как показано на фиг.3, через зазор между элементами 17 и 18 в ожидании следующей операции сращивания. И, наконец, поворотная соединительная тяга может быть отсоединена и присоединена к правой точке соединения, как показано на фиг.1.

Таким образом, завершившаяся последовательность операций сращивания возвратилась к ситуации, изображенной на чертежах. Вся эта последовательность повторится, когда опять закончится полотно пленки на разматываемом рулоне. Порядок выполнения большинства описанных выше операций может произвольно изменяться.

Специалистам будет понятно, что изобретение не ограничено описанными выше примерными вариантами, а может варьироваться в рамках объема и идеи, определенных в прилагаемой формуле изобретения. Следовательно, можно варьировать конструкцию примерного варианта по потребности. Однако существенным признаком сращивающего устройства является наличие отсоединяемого элемента, так как иначе новое полотно пленки нельзя будет направлять, как это необходимо, без остановки машины для упаковки мешочков. Кроме того, целесообразно обеспечить легкое изменение положения рулонов, например, с помощью поворотной опорной балки, изображенной на чертежах и способной обеспечивать описанную выше функцию.