CZ2000995A3 - Mechanismus pro stavění kartónů - Google Patents

Abstract

Vedle otočného podtlakového podavače (20), přemisťujícího po otočné dráze (Z) zajednu boční stěnu (42) uchopený zborcený kartón (16, 18) od zdvojeného zásobníku (12,14) směrem k podávacímu řetězu (22) plnící stanice (24), je pro upravení kartónu (16, 18), do podoby v níž jsou jeho boční stěny (40,42) a koncové stěny (46, 58) odděleny od sebe, uspořádán zpětný podavač (30), opatřený prostředky pro uchopení druhé boční stěny (40) podtlakovým podavačem (20) přemisťovaného zborceného kartónu (16, 18), které jsou upraveny na, příčně vůči podélné ose otočného podtlakového podavače (20), pohyblivém vozíku (38), jenž je přestavitelně uložen na kolmo k němu uspořádané kolejnici (39), která je připevněna k nosnému rámu zařízení.

Description

Mechanismus pro stavění kartónů

Oblast techniky

Tento vynález se týká umisťování původních výrobků, jako jsou plechovky a láhve, do kartónů pro balení většího počtu řečených výrobků a obzvláště se zaměřuje na plnění takových kartónů z plnicího zásobníku a na zahajování a následné ukončování činnosti stavění kartónů v dané provozní posloupnosti.

Dosavadní stav techniky

Většina známých balicích strojů je charakteristická tím, že jde o jednoúčelové stroje, které zpracovávaní pouze jednu velikost jednoho typu kartónu. Proto se od moderních stáčírenských provozů vyžaduje používání většího počtu balicích strojů pro bdění rozdílných typů kartónů, avšak jednotlivé stroje zabírají značnou pracovní plochu a jejich provoz je nákladný jak z hlediska vlastní pracovní činnosti, tak i z hlediska obchodního.

Pouze omezený počet balicích strojů má schopnost plném rozdílných velikostí kartónů, jako jsou například kartóny obsahující sestavy šesti, osmi nebo dvanácti výrobků. Všechny takové stroje vyžadují seřizování při změně pracovního programu vyplývající ze změny velikosti nebo typu kartónu. Toto seřizování vyžaduje manuální odstranění všech kartónů, které se v danou dobu ve stroji nacházejí, a případně možné seřizování součástí stroje. V průběhu doby provádění změny takového výrobního programu, která může trvat tňcet minut i déle, není možné stroj využívat (takové doba se obvykle označuje výrazem „ prodleva“), což představuje ekonomickou ztrátu pro stáčírenský provoz. Výsledkem takového přerušení nemusí být pouze přerušení činnosti balicího stroje, avšak může dojít k prodlevě na celé stáěecí lince tehdy, když se v průběhu provádění provozní změny vyskytne nárůst technických a jiných problémů.

Přihlašovaný vynález usiluje o překonání provozních nevýhod známých balicích strojů vyvinutím mechanismu přísunového mechanismu, který má schopnost stavění více než jednoho typu kartónu. Tento vynález navíc umožňuje přecházení z jednoho typu kartónu na jiný nebo z jedné velikosti na jinou v minimální prodlevou. Modulová podstata přihlašovaného vynálezu • · » · ► · ··· umožňuje sestavení „plně přizpůsobivého“ stroje, který překonává nebo přinejmenším zmírňuje problémy doposud známých strojů.

Přihlašovaný vynález se může používat v balicím stroji, který popisuje odpovídající přihláška (označení přihlašovatele je D-7725). Počítá se s tím, že přihlašovaný vynález bude využitelný v různých typech balicích strojů. V jiném případě se mechanismus pro stavění kartónů může prodávat v podobě samostatného modulu, kteiý bude kompatibilní snovým technickým vybavením nebo sjiž existujícím technickým vybavením na základě příslušných zpětných úprav.

Dokument UK 2053133 se týká zařízení pro vyjímání/držení krabicových šablon z papírenského zásobníku a stavění a přemisťování těchto šablon. Zařízení obsahuje přemisťovací součásti, které jsou umístěny na ětyřbodových spojovacích vazbách a jsou uspořádány na otočném nosiči ovládaném pomocí bubnů. Kvůli snadnějšímu vyjímání šablon jsou tyto součásti v průběhu otáčení nehybné. Během podávání postavených šablon na přemisťovací zařízení se sekční součásti pohybují synchronizovaně s přemisťovacím zařízením.

Patent USA 4625565 se týká plecbovkovc sestavy pro přísunový mechanismus, v němž je umístěna plechovková deska, která má souvislou dráhu pro vedení plechovek obsahující hluboký úsek a mělký úsek pro zachycení plechovek. V tomto mechanismu se používají ramena, která kopírují dráhu pro vedení plechovek a pohybují se v hluboké a mělké dráze. Ke každému ramenu jsou připojeny vyzvedávací prostředky pomocí excentrického nástavce a dráhy pro vedení plechovek uvádějí vyzvedávací prostředky do pohybu v rozsahu vnějších, rozšířených poloh a vnitřních, zúžených poloh.

WO 92/15450 se týká stroje pro stavění kartónů, který má sací zařízení pro vytahování plochých, zborcených kartónů manžetového typu ze zásobníku. Sací zařízení se pohybuje dovnitř a ven na kluzné tyči, která se otáčí kolem středové otočné hřídele. Kmitající chytač, který je namontován na vnějšku otáčejícího se sacího zařízení, vytahuje vnější stěnu zborceného kartónu a provádí jeho stavění.

Tyto odkazy na dosavadní stav v této oblasti techniky se především týkají prostředků pro vyzvedávání kartónů, avšak nezaměřují se na problém související se vztyčováním kartónů z plochého, zborceného stavu. Přihlašovaný vynález usiluje o řešení potíží, které souvisejí s oddělováním opačných stěn rozdílných kartónů po jejich uložení v plochém, zborceném stavu. Výsledkem je zařízení, které se může snadno upravovat pro rozdílné typy kartónů.

• 0

000 0 • · 00

Podstata vynálezu

Na základě uvedených skutečností tento vynález usiluje o překonání nebo přinejmenším zmírnění problému dosavadního stavu v této oblasti techniky.

Jedna stránka tohoto vynálezu poskytuje zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů majících opačně umístěné stěny a pro počáteční stavění těchto panelů, kdy řečený stroj obsahuje prostředky pro vyzvednutí kartónu, které v dané posloupnosti uchopují jednu z řečených opačných stěn a které vytahují řečený kartón s řečenou jednou stěnou ze zásobníku, prostředky pro oběžné přemisťování řečeného kartónu kolem osy otáčení zřečeného zásobníku kpřísunovém konci balicího stroje, přičemž prostředky pro uchopení stěny jsou umístěny na vnějšku oběžné dráhy a provádějí uchopení druhé z řečených dvou stěn tak, aby odtahovaly řečenou druhou stěnu směrem od prostředků pro vyzvednutí kartónu, čímž začínají otvírání kartónu, vyznačující se tím, řečené prostředky pro uchopení stěny jsou připevněny k vodicí kolejnici a příčnému vozíku, který se může pohybovat v první rovině podle řečené vodicí kolejnice.

Podle případně možného znaku této stránky přihlašovaného vynálezu se prostředky pro uchopení stěny mohou pohybovat v první rovině na základě činnosti lineárního servomotoru.

Podle dalšího, případně možného znaku této stránky přihlašovaného vynálezu se prostředky pro uchopení stěny mohou připevňovat ke kluzné součásti v podstatě kolmo ve vztahu k řečené vodicí kolejnici a řečená kluzná součást se může pohybovat ve vztahu k řečené vodicí kolejnici, v důsledku čehož se prostředky pro uchopení stěny mohou pohybovat ve dvou rovinách.

Podle dalšího, případně možného znaku této stránky přihlašovaného vynálezu se prostředky pro uchopení stěny mohou pohybovat ve druhé rovině na základě činnosti lineárního servomotoru.

Podle ještě dalšího, případně možného znaku této stránky přihlašovaného vynálezu je možné uplatňovat ovládací prostředky pro řízení pohybu prostředků pro uchopení stěny.

Podle dalšího, případně možného znaku této stránky přihlašovaného vynálezu mohou prostředky pro uchopení stěny obsahovat sací šálek a šálkový držák, kteiý je připevněn na řečené kluzné součásti, přičemž řečený sací šálek se připojuje ke zdroji podtlaku v průběhu otvírání kartónu.

• · · · · • · · · • ··· · · • · · • · · · · • · · · • · · · · · · · * · ·· · ·· ··· ·· ««

-4Podle ještě dalšího, případně možného znaku této stránky přihlašovaného vynálezu platí, že řečenými čelními styčnými stěnami mohou být opačné stěny kartónu.

Přehled obrázků na výkrese

Nyní bude proveden popis příkladu provedeni přihlašovaného vynálezu s odkazem na připojená vyobrazení, na nichž :

obr. 1 je perspektivní pohled přísunového vstupu balicího stroje předvádějící zpětný přísunový mechanismus jednoho provedení přihlašovaného vynálezu;

obr. 2 je perspektivní pohled z opačné strany na balicí stroj předvedený na obr. 1; obr. 3 je zvětšený perspektivní pohled na zpětný přísunový mechanismus předvedený na obr. 1;

obr. 4 až 6 jsou perspektivní pohledy předvádějící zpětný přísunový mechanismus při oddělování opačných stěn kartónu; a obr. 7a, 7b a 7c předvádějí podle příslušnosti bokorys kartónu košíkového typu, plně uzavřená kartón pro osm láhví a plně uzavřený kartón pro dvanáct láhví;

obr. 8 obsahuje čtyři grafy předvádějící jeden příklad vztahu vzdálenosti, rychlosti, zrychlení a odvozeného zrychlení vůči času v souvislosti s činností servomotoru ovládajícího souřadnice X sacího šálku; a obr. 9 obsahuje čtyři grafy předvádějící jeden příklad vztahu vzdálenosti, rychlosti, zrychlení a odvozeného zrychlení vůči času v souvislosti s činností servomotoru ovládajícího souřadnice Y sacího šálku.

Příklady provedení vynálezu

Mechanismus podle přihlašovaného vynálezu má schopnost plnění různých typů kartónů, jako jsou například úplně uzavřené kartóny nebo kartóny košíkového typu. Pro tuto patentovou specifikaci platí, že každý odkaz na typ kartonu zahrnuje rozdílné velikosti jakéhokoli zvláštního provedení kartónů. Jako příklad lze uvést, že tento mechanismus může zpracovávat plně uzavřené kartóny pro osm nebo dvanáct výrobků.

S odkazem na obr. 1 a 2 lze uvést, že na těchto vyobrazeních je předveden stroj 10 pro zpracovávání kartónů výše uvedeného typu. Přísunový konec tohoto stroje obsahuje zdvojený • · to · · to ·

-5zásobník 12, 14, v němž je udržována potřebná, ke zpracování určená, pohotovostní zásoba kartónů 16, 18 v plochém, zborceném stavu. V tomto provedení je každý zásobník 12, 14 zásobníkem takového typu, jenž využívá účinek gravitace tak, aby kartónové polotovary, které jsou udržovány v příslušných zásobnících ve svažující se poloze, přirozeně vytvářely podmínky pro přísun.

Otočný podtlakový podavač 20, který bezprostředně navazuje na zdvojený zásobník 12, 14, odbírá postupně jeden kartón za druhým ze zásobníkové jednotky a přemisťuje každý kartón po otočné dráze „Z“ (viz obr. 3) na řetěz 22 pro přísun papíru. Úkolem řetězu 22 pro přísun papíruje přemisťování kartónů ve shodě s pracovním směrem stroje do plnicí stanice 24.

V průběhu odbírání kartónu ze zásobníkové jednotky 12 a jeho otáčení na základě činnosti otočného podavače 20 se zpětný přísunový mechanismus 30 používá pro oddělování opačných stěn a pro podporu částečného vztyčování kartónu. V právě popisovaném provedení je kartónem, který se přemisťuje pomocí otočného podavače, úplně uzavřený kartón, jenž je na obr. 7b předveden v plochém, zborceném stavu.

V zájmu přemisťování kartónů ze šikmé polohy v zásobníku 12, 14 do svislé roviny na řetězu 22 pro přísun papíru je nutné přesadit osu otáčení otočného podavače 20 ze sviské roviny tak, jak je to předvedeno na obr. 1 a 2. Proto by měl zpětný podavač 30 být také přesazen tangenciálně z oběžné dráhy kartónu.

Obrátí-Ji se pozornost na konstrukční uspořádání zpětného podavače 30, bude zjištěno, že tento zpětný podavač 30 obsahuje vhodné uchopovací prostředky pro uchopení jedné nebo více než jedné stěny kartónu. V právě popisovaném provedení tyto uchopovací prostředky obsahují sací šálek 32, který je nesen na šálkovém držáku 34 připevněném na kluzné součásti 36. Pohyb uchopovacích prostředků ve směru „X“ a/nebo „Y“ zajišťují vhodné prostředky, které jsou určeny pro tento účel. V souvislosti s takovými prostředky lze například uvést to, že kluzná součást 36 je dále namontována na příčném vozíku 38 a má schopnost pohybování ve směru označeném písmenem X ve vztahu k příčnému vozíku. Příčný vozík 38 je výhodně připojen k vodicí kolejnici 39, která je připevněna k nosnému rámu (není předveden), přičemž tento příčný vozík je upraven pro uvádění sacího šálku a kluzné součásti do pohybu ve vztahu k vodicí kolejnici v takovém směru, kteiý je označen písmenem Y. Na základě toho se sací šálek 32 může pohybovat směrem k otočnému podtlakovému podavači 20 nebo směrem od otočného podtlakového podavače 20 a/nebo směrem, který je rovnoběžný ve vztahu k oběžné • · · • · · · • · · • · · * • · • · · · ·

• · · · • · · · • · · · • · · · • · · · • · ··

-6dráze Z kartónu. Pokud existuje takový konstrukční záměr, je možné umístit dorazy na koncích kluzné součásti a/nebo vodicí kolejnice.

Předpokládá se, že při konstruování sestavy, která se může pohybovat v X - Y směrech, je možné použít alternativní komponenty nebo tvarová řešení.

Kluzná součást 36 se uvádí do pohybu činností prvních hnacích prostředků, jako jsou například prostředky prvního lineárního servomotoru (není předveden) ovládané vhodným ovládacím systémem, a příčný vozík 38 se uvádí do pohybu činností druhých hnacích prostředků, jako jsou například prostředky druhého lineárního servomotoru (není předveden) ovládané vhodným ovládacím systémem. V některých provedeních se ovládací systém programuje tak, aby obsahoval předem stanovené, vyhovující souřadnice X - Y a určoval dráhu sacího šálku. Takové ovládací prostředky mohou mít konkrétní podobu zvláštního, pouze pro tento účel určeného procesoru nebo mohou být včleněny do ovládacích prostředků balicího stroje, v němž se zpětný podavač používá. Alternativně mohou mít takové ovládací prostředky výhodně podobu známých programovatelných servoovládacích prostředků, které tvoří součást známého programovatelného servooviádacího systému. Pro účely provádění konkrétních změn „X“ nebo „Y“ souřadnic lze přičlenit manuální vstupní prostředky. Podrobnější popis jednoho typu ovládacího systému popisuje příslušná patentová přihláška (označení přihlašovatele je D7725).

V podmínkách provozu zpětný podavač 30 odděluje jednu ze stěn 40 kartónu od opačné strany 42 držené otočným podavačem 20. V tomto provedení se opačnými stěnami rozumí boční stěny 40, 42. V době, kdy otočný podavač přemisťuje kartón, pohybuje se zpětný podavač vpřed do styku s boční stěnou 40 zborceného kartónu 18 tak, jak je to předvedeno na obr. 4. Jako výhodné se jeví to, je-li bod takového styku přibližně ve středové části odtahované stěny. V sacím šálku 32 účinkuje podtlak, který zabezpečuje držení boční stěny 40. V průběhu pokračujícího otáčení otočného podavače a tím i kartónu směrem vpřed se sací šálek 32 zpětného podavače pohybuje směrem od otočného podavače 20 a odděluje boční stěny od sebe tak, jak je to předvedeno na obr. 5. V tomto provedení je dále uplatněno to, že vůdčí dvojice sacích šálků 44 otočného podavače uvolňují vůdčí koncovou stěnu 46. Takto se kartón zpracovává do částečně postavené podoby, v níž jsou boční a koncové stěny odděleny od sebe. Poté se podtlakový zdroj zpětného podavače odpojuje a kartón se odpojuje od zpětného podavače tak, jak je to předvedeno na obr. 6.

Ačkoli se upřednostňuje používání sacího šálku při udržování jedné ze stěn, mohou některá provedení používat alternativní součásti, jako jsou například mechanické připojovací součásti.

Kartón 18 pokračuje v pohybu po oběžné dráze do té doby, než se dostane do styku s řetězem 20 pro přísun papíru. Konkrétně lze uvést, že vůdčí okraj 48 kartónu přichází do opěrného styku s vůdčím chytačem 50 řetězu 20 pro přísun papíru. Vůdčí chytač 50 odvádí vůdčí okraj 48 kartónu od sacích šálků 44, 52 otočného podavače 26, čímž v podstatě umisťuje přední koncovou 54 a boční stěnu 40 do vzájemně kolmého vztahu. Současně s právě popsanou činností se zadní chytač 56 přemisťuje do styku se zadní koncovou stěnou 58 a tím napomáhá úplnému nastavení panelu. Poté se sací šálky 44, 52 otočného podavače 26 uvolňují kartón a pokračují v pohybu ve směru „Z“ a kartón 30 se na řetězu pro přísun papíru pohybuje dále v souladu s pracovním směrem stroje do plnící stanice 60.

Jak již bylo vysvětleno v předcházejícím textu, výhodná „sběrací“ poloha 62 sacího šálku zpětného podavače se nachází přibližně uprostřed boční stěny panelu, jak je to předvedeno na obr. 7. Tato poloha se však může měnit podle typu kartónu a obzvláště podle změn rozměrů bočních a koncových stěn jednotlivých typů kartónů a rozdílných velikostí kartónů. Příklady těchto poloh nacházejících se na kartónu košíkového typu a na úplně uzavřeném kartónu větší velikosti jsou předvedeny na obr. 7a až 7c. Podle konkrétního typu stavěného kartónu se bude obdobně měnit dráha sacího šálku, kteiý odděluje dvě stěny od sebe. Předpokládá se, že sací šálek bude moci sledovat oscilační dráhu, která je podobná dráze, kterou popisuje WO 92/15450. V případě některých kartónů bude možné využívat otočnou dráhu. Výhodou výše popsaného zpětného podavače je pružnost, kterou tento systém nabízí. V souladu s tím se poloha sacího šálku 32 zpětného podavače může přesunovat do jakékoli požadované polohy nebo se může přizpůsobovat jakémukoli počtu drah s koncovými omezeními kluzných součástí 36 a vodicí kolejnice 39. Na základě toho se může zpětný podavač programovat tak, aby sledoval danou dráhu a/nebo se přemisťoval do sběrací polohy konkrétního typu kartónu, přičemž existuje možnost provádět změny dráhy a sběrací polohy podle typu kartónu. Příklad dráhy sacího šálku, tychlosti a zrychlování lineárních servomotorů ovládajících směr X a Y sacího šálku při skládání úplně uzavřeného kartónu je předveden na obr. 8 a 9.

• · • to • toto • · ♦ to · • * to • · to • · to · · to

-8Na základě programování ovládacího systému se může poloha a dráha sacího šálku 32 nastavovat předem, čímž se zkracuje trvání prostoje tehdy, když se provádí provozní změna typu a tvaru kartónu. V souladu s tímto vynálezem se zvyšuje provozní rychlost zařízení a současně se dosahuje vyšší výkonnost a trvanlivost tohoto zařízení.

I když zde popisované výhodné provedení přihlašovaného vynálezu je určeno pro umisťování láhví do kartónu, bude zřejmé, že tento vynález se neomezuje výhradně na plnění kartónů láhvemi. Přihlašovaný vynález je využitelný pro účely bálem plechovek, „cihel“ z lepenkového papíru a dalších obalů či nádob do kartónů.

Ačkoli zde popisované výhodné provedení přihlašovaného vynálezu je předvedeno jako součást stroje pro umisťování výrobků do svisle plněného kartónu košíkového typu, je třeba dodat, že tento vynález se neomezuje jen na kartóny tohoto typu. Pro zkušené odborníky v této oblasti techniky bude zřejmé, že tento vynález je využitelný pro účely plném celoobalových kartónů nebo kartónů plněných skrze jejich konec.

Bude pochopitelné, že mechanismus zpětného podavače podle přihlašovaného vynálezu je popsán s odkazem na konkrétní provedení a že existuje možnost provádění celé řady úprav v rozsahu tohoto vynálezu. Mechanismus zpětného podavače má schopnost zpracovával kartóny, které obsahují různé sestavy skupin výrobků umisťovaných do určitých rozsahů velikostí a tvarů kartónů, jako jsou například čtyři, šest, osm a dvanáct láhví, bez nežádoucích časových ztrát při seřizování mechanismu.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů majících opačně umístěné stěny a pro počáteční stavění těchto panelů, kdy řečený stroj obsahuje prostředky pro vyzvednutí kartónu, které v dané posloupnosti uchopují jednu z řečených opačných stěn a které vytahují řečený kartón s řečenou jednou stěnou ze zásobníku, prostředky pro oběžné přemisťování řečeného kartónu kolem osy otáčení z řečeného zásobníku k přísunovém konci balicího stroje, přičemž prostředky pro uchopení stěny jsou umístěny na vnějšku oběžné dráhy a provádějí uchopení druhé zřečených dvou stěn tak, aby odtahovaly řečenou druhou stěnu směrem od prostředků pro vyzvednutí kartónu, čímž začínají otvírání kartónu, vyznačující se tím , řečené prostředky pro uchopení stěny jsou připevněny k vodicí kolejnici a příčnému vozíku, kteiý se může pohybovat v první rovině podle řečené vodicí kolejnice.
2. 2. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle nároku 1, vyznačující se tím , že prostředky pro úchopem stěny se pohybují v první rovině na základě činnosti lineárního servomotoru.
3. 3. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím , že řečené prostředky pro uchopení stěny se připevňují ke kluzné součástí v podstatě kolmo ve vztahu k řečené vodicí kolejnici a řečená kluzná součást se může pohybovat ve vztahu k řečené vodicí kolejnici, v důsledku čehož se prostředky pro uchopení stěny mohou pohybovat ve dvou rovinách.
4. 4. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle nároku 1, vyznačující se tím , že řečené prostředky pro uchopení stěny se pohybují ve druhé rovině na základě činnosti lineárního servomotoru.
5. 5. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačující se tím , že využívá ovládací prostředky pro řízení pohybu prostředků pro uchopení stěny.

   • ·

   -10
6. 6. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle nároku 1, vyznačující se tím , že ovládací prostředlíy jsou upraveny pro řízem rychlosti prostředků pro uchopení stěny.
7. 7. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím , že ovládací prostředky obsahují prostředky pro přijímání informací týkající se rychlosti kartónů v průběhu oběžného přemisťování.
8. 8. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle kteréhokoli z předcházejících nároků laž7, vyznačující se tím , že prostředky pro uchopení stěny obsahují sací šálek a šálkový držák, který je připevněn na řečené kluzné součásti, přičemž řečený sací šálek se připojuje ke zdroji podtlaku v průběhu otvírání kartónu.
9. 9. Zařízení pro postupné manipulování se zásobou zborcených kartónů podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 8, vyznačující se tím , že řečenými čelními styčnými stěnami jsou opačné stěny kartónu.