FI113356B - Pakkauksenmuodostuslaite - Google Patents

Description

113356

Pakkauksenmuodostuslaite

Keksintö kohdistuu pakkauksenmuodostuslaitteeseen, joka on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyä tyyppiä.

5

On tunnettua muodostaa nestepakkauskartongista lieriömäisiä pakkauksia, jotka koostuvat pystystä lieriönmuotoisesta vaippaosasta, joka on saatu liittämällä kuumasaumautuvalla pinnoitteella varustettu aihio vastakkaisista pystyreunoistaan yhteen, ja vaippaosan ylhäältä ja al-10 haalta sulkevista päätykappaleista, joista ylemmässä on avattava, esimerkiksi sulkuhatulla tai sulkuliuskalla suljettu aukko. Tällaisia pakkauksia käytetään erilaisten juomien pakkaamiseen steriilisti ja ilmatiiviisti.

Pakkaus, jonka sisälle säilytettävä materiaali, kuten juoma, syötetään 15 myöhemmässä vaiheessa, muodostetaan automaattisesti pakkauksen-muodostusyksikössä, jossa on sarja ns. käärintätuurnia, joiden ympärille vaippaosa muodostetaan käärimällä. Käärintätuurnat on järjestetty pyörivään rakenteeseen, joka siirtää tuurnia eri käsittelyasemien välillä, joissa suoritetaan vuorollaan aina yksi tietty operaatio, ja näin saadaan 20 vähitellen syntymään purkkimainen pakkauskuori, joka viimeisessä käsittelyasemassa poistetaan tuurnasta ja johdetaan täyttöyksikköön täyttämistä ja sulkemista varten.

: Edellä kuvatut laitteet ovat alalla tunnettuja, ja niitä on kuvattu mm. eu- : 25 rooppalaisissa patenteissa EP-B1-0 038 488 ja EP-B1-0 018 470.

*. Näissä patenteissa esitetyille ratkaisuille on ominaista erityisesti aihion kääriminen tuurnan ympärille käyttämällä mekaanista paininta, joka pu- I · ristaa aihion toisen reunan vasten tuurnan ulkovaippaa ja liikkuu tuur-’ nan pyörintäliikkeen mukana, joka vetää aihion tuurnan ympärille sulje- v : 30 tuksi rakenteeksi, minkä jälkeen tapahtuu sivusaumaus. Patentissa EP-B1-0 018 470 on vielä esitetty erityinen varmistinkappale, joka varmis-; **· taa aihion pysymisen vasten käärintätuurnan ulkovaippaa tuurnan pyö- i ·': rähdysliikkeen aikana. Edellä kuvattu käärintävaihe vaatii paljon liikku via mekaanisia osia ja tuurnan järjestämistä pyöriväksi.

35 » • a 1 » t t 1 · • · 2 113356

Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää laite, jossa käärintävaihe voidaan toteuttaa yksinkertaisemmin ainakin samalla toimintavarmuudella, minkä lisäksi pakkauksenmuodostuslaitteen rakenne yksinkertaistuu. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön 5 mukaiselle pakkauksenmuodostuslaitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnus-merkkiosassa.

Pakkauksenmuodostuslaitteelle on tunnusomaista se, että käärintätuur-10 nan ulkopinta on varustettu imuaukoin tuurnan koko kehällä, ja nämä imuaukot on yhdistetty alipainelähteeseen aihion vetämiseksi imun avulla tuurnan ympärille. Tällöin ei tarvita mekaanisia elimiä käärimisen toteuttamiseksi muutoin kuin korkeintaan apueliminä, ja tämän lisäksi tuurna voidaan järjestää sitä kannattavaan ja siirtävään rakenteeseen 15 pyörimättömäksi, t.s. mitään ylimääräistä välitystä pyörimisliikkeen järjestämiseksi ei tarvita pakkauksenmuodostuslaitteeseen. Lisäksi imun avulla voidaan käärintätiukkuutta säätää sopivaksi ottaen huomioon aihion jäykkyysominaisuudet.

20 Yhdellä määrätyllä kohtaa tuurnan kehällä oleva pystysuora imuaukko-rivi on esitetty em. julkaisussa EP-B1-0038488. Nämä imuaukot eivät saa aikaan aihion kääriytymistä tuurnan ympärille ja ne eivät ole suorassa kosketuksissa aihion sisäpintaan, koska ne on tarkoitettu vain saumausapuna toimivan erillisen liuskan sijoittamiseksi ennen varsi- * 25 naista mekaanisesti suoritettua käärintää.

Muiden keksinnön edullisten suoritusmuotojen osalta viitataan oheisiin 1 epäitsenäisiin patenttivaatimuksiin ja jäljempänä tulevaan selitykseen.

: 30 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin pii rustuksiin, joissa I « • · kuva 1 kuvaa pituusakselin suuntaisessa halkileikkauksessa pakkauksen osan muodostavaa purkkia, 35 ;·*’ kuva 2 esittää yläkuvantona pakkauksenmuodostusyksikköä, jossa käytetään keksinnön mukaista pakkauksenmuodostuslaitet-ta, > · 3 113356 kuva 3 esittää pakkauksenmuodostuslaitetta sivukuvantona, kuva 4 esittää laitteessa käytettävää käärintätuurnaa ja käärintä- 5 apuvälinettä sivukuvantona, kuva 5 esittää kaavamaisesti pakkauksen vaippaosan muodostus- vaihetta, 10 kuva 6 havainnollistaa pystyleikkauksena käärintätuurnan siirtoa kahden peräkkäisen aseman välillä ja imun järjestämistä näissä asemissa, ja kuva 7 esittää muodoltaan vaihtoehtoisen pakkauksen muodos- 15 tusta.

Tässä yhteydessä käytetään nestepakkauksen eri osista seuraavia nimityksiä: 20 - Pakkaus: myyntipakkaus tai pakkauskuori asiayhteyden mukaan - Myyntipakkaus: valmis sisällöllä täytetty ja suljettu nestepakkaus - Pakkauskuori: täyttämätön ja sulkematon myyntipakkauksen ulkokuori - Purkki: pakkaus, jolle on tyypillistä pituusakselia vastaan kohtisuo- : rassa poikkileikkauksessa suljetuksi rakenteeksi kääritty osa ·. : 25 eli vaippaosa, jonka toinen tai molemmat päät on suljettu ! päätykappaleella - Pakkausaihio: suora, yleensä nestepakkauskartonkia oleva tasomai- * nen kappale, joita keskenään yhdistämällä pakkauskuori : muodostetaan ja jotka voivat olla erotetut suurempipinta- v : 30 alaisesta materiaalista, kuten pitkänomaisesta nauhasta -Aihion tai aihiomateriaalin ulkopinta: pinta, joka valmiissa pakkauk-: V: sessa muodostaa ulospäin näkyvän pinnan ja jossa on ylei- ; T ’: sesti painatus ja kuumasaumautuva pinnoite . -Aihion tai aihiomateriaalin sisäpinta: pinta, joka valmiissa pakkauk- 35 sessa muodostaa pakkauksen sisältöön kosketuksissa ole- •; · ’ van pinnan ja jossa on yleisesti kuumasaumautuva pinnoite - Aihiomateriaali: aihioiden raaka-aine, yleensä kuumasaumautuvalla ; ‘ . i pinnoitteella päällystetty nestepakkauskartonki 4 113356

Pakkauskoneessa on pakkauksenmuodostusyksikkö, jossa muodostetaan kuvassa 1 esitetyn purkinmuotoisen pakkauskuoren pysty, vaaka-leikkauksessa suljetun kehän muotoinen osa eli vaippaosa O, johon lii-5 tetään sen avoimen pään sulkeva päätyosa P. Näin saatu purkinmuo-toinen pakkaus, jonka yksi pääty on vielä avoin, siirretään pakkauskoneen täyttöyksikköön, jossa muodostetaan lopullinen myyntipakkaus ja jota ei tässä kuvata sen tarkemmin.

10 Kuvassa 2 esitetyssä pakkauksenmuodostusyksikössä on vaakatasossa pyöriväksi järjestetty siirtopöytä 1, jonka kehällä on vakiokulmavälein em. pakkausta sen eri muodostusvaiheissa tukevia muotoiluosia. Muotoiluosat ovat identtiset ja muodostuvat kukin pystystä tuurnasta 2, jonka ympärille pakkauskuoren vaippaosa muodostetaan ja josta jäl-15 jempänä käytetään nimitystä käärintätuurna.

Pakkauksenmuodostusyksikköön kuuluu siirtopöydän 1 lisäksi myös kiinteä runko, johon pöytä on järjestetty pyöriväksi ja jota on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Rungossa on käärintätuurnia 2 vastaava 20 määrä käsittelyasemia, joissa kussakin suoritetaan tietty, toisesta päästä avoimen purkin muodostusvaihe. Pysäytysvaiheessa, jolloin käsittelyasemat suorittavat tietyt työvaiheet, tuurnat ovat käsittelyase-mien kohdalla, ja siirtovaiheessa ne siirtyvät pöydän lyhyellä pyöräh-dysliikkeellä, joka vastaa pituudeltaan käärintätuurnien 2 välistä kul-: 25 maetäisyyttä, aina seuraavan aseman kohdalle seuraavaa käsittelyvai- ; hetta varten.

II·

Seuraavassa kuvataan tarkemmin eri käsittelyasemia lähinnä sen pe- , rusteella, mikä on niiden tehtävä purkkimaisen pakkauskuoren muodos- » · 30 tamisessa. Kaikissa asemissa on runkoon 10 kiinnitettyjä osia, jotka liikkeellään tai muulla toiminnallaan saavat aikaan halutut työvaiheet. Liikkuvat osat sijaitsevat rungossa pääasiassa käärintätuurnien ympyrän-muotoisen siirtoradan ulkopuolella ja/tai tuurnien yläpuolella tai ne on .'· : sijoitettu siten, että ne ovat väliaikaisesti tuurnien siirtoradalla ja siirtyvät : .·: 35 pois tuurnien tieltä siirtovaiheen ajaksi. Näitä eri osia ei ole kuvassa 2 .···. esitetty tarkemmin, vaan siinä on esitetty vain eri asemien tukirakenteet, joihin em. toiminnalliset osat on kiinnitetty.

113356 5 Käärintäasemassa A rungossa olevien siirtolaitteiden avulla asemaan siirretystä aihiorainan alapäästä leikataan irti määrätynkorkuinen aihio, joka työnnetään kiinni käärintätuurnaan 2 ja kääritään sen ympärille tuurnan ulkovaipan määräämään muotoon. Tällöin muodostuu purkki-5 maisen pakkauskuoren vaippaosa, jonka vaakaleikkauksella on suljettu kehämäinen muoto, lieriömäisten tuurnien kyseessä ollen pyöreä muoto.

Sivusaumausasemassa B käärintäasemassa päällekkäin tulleet aihion 10 pystyreunat saumataan lopullisesti kiinni toisiinsa. Tämä suoritetaan paininpinnan avulla, joka puristaa päällekkäin olevat reunat yhteen ja saa aikaan samalla aikaisemmin liimaavaan tilaan kuumennetun, aihion sisäpinnassa olevan saumauspinnoitteen jäähtymisen.

15 Esilämmitysasemassa C sivusaumatun osan sisään sen yläpäähän puhalletaan kuumaa ilmaa, jolloin tällä kohtaa aihiomateriaalin sisäpinnassa oleva kuumasaumauspinnoite lämpenee sopivasti.

Päätykappaleasemassa D erotetaan asemaan syötetystä jatkuvasta 20 aihiorainasta M stanssaamalla ääriviivoiltaan vaippaosan vaakaleik-kauksen muotoa vastaavia päätykappaleita, minkä jälkeen kappale pakotetaan aukon läpi, jolloin samalla se taittuu ulkoreunoiltaan. Tämän jälkeen kappale painetaan alas vaippaosan avoimeen yläpäätyyn käyttäen käärintätuurnan yläpintaa vastinpintana siten, että kappaleen : 25 ylöstaittuneet ulkoreunat painautuvat vasten vaippaosan sisäpintaa.

• j Ensimmäisessä kuumennusasemassa E puhalletaan kuumaa ilmaa .: päätykappaleen ulkopintaan kohdistaen sitä reunoille, jolloin vaippa- . .·. osan yläpään sisäpintaan päin ylöskäännetyn reunan kohdalla oleva 30 kappaleen alapinta kuumenee.

> * ·

Toisessa kuumennusasemassa F suoritetaan sama käsittely, jotta ’;‘·' kuumentuminen olisi riittävä yläpään koko ympäryksellä.

35 Tyssäysasemassa G käännetään ylhäältäpäin painamalla vaippaosan .···. yläreuna, joka sijaitsee päätykappaleen ylös kääntyneen reunan yläpuolella, keskelle ja alas, jolloin se taittuu päätykappaleen ylös käänty-| neen ulkoreunan ympärille.

6 113356

Ensimmäisessä päätysaumausasemassa H puristetaan vaippaosan päätyreuna vasten päätykappaleen ylös käännettyä reunaa, jolloin aikaisemmissa kuumennusvaiheissa kuumennetut saumauspinnoitteet 5 liimaavat osat toisiinsa, ja päätykappaleen ylös käännetty ulkoreuna jää U:n muotoiseksi taitetun yläreunan sisään pysyvästi.

Toisessa päätysaumausasemassa I suoritetaan samat työvaiheet eri kohdille kuin edellisessä asemassa, jotta saumauksesta tulisi tasainen 10 tässä vaiheessa jo valmiin purkkimaisen pakkauskuoren koko ympäryksellä.

Viimeisessä käsittelyasemassa, poistoasemassa J, purkkimainen pak-kauskuori nostetaan ylös käärintätuurnalta 2, ja se siirretään siirtorataa 15 pitkin pakkauskoneen täyttöyksikköön.

Kun valmis purkki on poistettu käärintätuurnasta 2, tuurna siirtyy jälleen pöydän 1 lyhyellä pyörähdysliikkeellä käärintäasemaan A ottamaan vastaan uutta vaippaosan aihiota, ja edellä kuvatut käsittelyvaiheet 20 toistuvat uudelleen.

Tyypilliset käsittelyajat kussakin asemassa A-J voivat olla 500 ms luokkaa, johon kuuluu siirto asemasta seuraavaan asemaan. Näin ollen purkki voidaan valmistaa pakkauksenmuodostusyksikössä valmiiksi n. ·: 25 5 sekunnissa, ja tuotantokapasiteetti on 1 purkki/0,5 s, eli n. 120/min.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukainen pakkauksenmuodostuslaite, joka käsittää käärintäaseman A ja sen kohdalle tuodun käärintätuur-nan 2.

Ϊ 30

Pakkausten ulkokuoren muodostavat aihiot tuodaan jatkuvana nestepakkauskartonkia olevana aihiomateriaalina, aihiorainana L varastorul-: laita R kahden telan 11 ohjaamana, jotka siirtävät aihiorainaa L välis-

: sään kohti käärintäasemaa A. Ennen kulkemista alas kohti asemaa A

i 35 raina L muodostaa ylöspäin kaarevan silmukan, jonka korkeutta tark- .···. käillään valokennoilla 12. Silmukan korkeusaseman laskettua alemman • · kennon valvomalle tasolle syötetään rainaa lisää ylöspäin pyörittämällä * · · 7 113356 toista teloista 11, joka on käytettävä tela, kunnes silmukan korkeus saavuttaa ylemmän valokennon valvoman tason.

Raina ohjataan silmukan jälkeen ohjaimella pystysuoralle siirtoradalle. 5 Tämä raina L kulkee suoraan alas käärintäasemaan A pakkauksen-muodostusyksikön rungossa olevien siirtohihnojen 14 välistä niiden ohjaamana. Siirtohihnoja 14 on kaksi paria lähellä rainan L ulkoreunoja, ja pareissa hihnat tukevat rainaa vastakkaisilta puolilta hihnan takapintaa vasten olevien tukipyörien avulla. Hihnat voivat olla hammashihnoja ja 10 hihnojen tukipyörät ja vetopyörät vastaavasti hammaspyöriä. Rainan L pystysuoralla kulkuradalla on vielä loveaja 13, joka tekee aihiorainan L reunaan määrävälein eli leikattavien aihioiden leikkuulinjojen kohdille päällekkäin menevien päätytaitosten välttämiseksi tarkoitetun loven. Rainassa L olevia painatusmerkkejä luetaan valokennolla, joka ohjaa 15 siirtohihnoja 14 niin, että lovettavat kohdat paikoittuvat oikein. Tätä painomerkin lukijaa on merkitty viitenumerolla 21.

Siirtohihnojen korkeudelle on yksikön runkoon järjestetty myös kuu-mennusvälineet 15, kuten ilmasuuttimet, jotka kuumentavat aihiorainan 20 ulkoreunat niiltä pinnoilta, jotka tulevat saumakohdassa vastakkain käärintävaiheessa, eli toisen reunan aihion ulkopinnan puolelta ja toisen reunan aihion sisäpinnan puolelta. Tällöin aihion uiko- ja sisäpinnassa oleva kuumasaumautuva pinnoite kuumenee sopivaan lämpötilaan. Suuttimet avautuvat siirtohihnojen 14 vieressä rainan vapaan : 25 reuna-alueen kohdalla. Koska aihioraina L kulkee alas sykäyksittäin siirtohihnojen 14 siirtämänä, on se pysähdyksissä ollessaan aina tietyllä matkaa korkeussuunnassa kuumennuksen alaisena, ja tämä on riit-tävän pitkä matka irti leikattavan aihion korkeussuunnassa. Kumpikin suutin on sijoitettu siten, että se suuntaa kuumentavan ilman aihiorai-30 nan pintaan leikkauslinjojen väliselle alueelle, mutta jättää leikkauslinjan kohdan kuumentamatta, jotta kuumennuksen vaikutuksesta pehmennyt pinnoite ei haittaa leikkuuta. Suutinten vaikutusalueen korkeus voi v myös olla aihioiden korkeus, esimerkiksi aihion kuumennettavan * · · / : korkeuden monikerta, ja myös tällöin suuttimesta tuleva ilmavirta on 35 suunnattu siten, että leikkuukohdat jäävät kuumentamatta.

i I i

Aihioraina L siirretään ja pysäytetään siirtohihnoilla 14 niin, että sen ala- '·*: reuna tulee aihion erotusta varten oikealle korkeudelle ja alareunan » · · * · 113356 8 yläpuolella oleva osa sen takana olevan työntölevyn A2 vaikutusalueelle, ja aihioon kohdistetaan samalla pitoimu työntölevystä sen pinnassa olevien imuaukkojen kautta (ei esitetty).

5 Siirtohihnaparien alapuolella käärintäasemassa A on runkoon edestakaisin liikkuvaksi työntölevyn A2 yläpuolelle järjestetty leikkuri A1, joka muodostuu suorasta terävästä terästä, joka yhdellä käärintätuurnaan päin suuntautuvalla, aihiorainan ulkopintaan kohdistetulla, kiinteään vastinreunaan A8 päättyvällä iskulla erottaa aihionauhan alapäästä 10 vaakasuoraa leikkuulinjaa pitkin tietyn korkuisen aihion 01. Aihio 01 muodostaa pakkauskuoren vaakaleikkaukseltaan tietynmuotoisen vaip-paosan, jonka muoto määräytyy käärintäasemaan A tuodun, myöhemmin tarkemmin kuvattavan käärintätuurnan 2 mukaan. Kuten edellä mainittiin, aihion alareuna ja samalla leikkauslinja paikoitetaan oikealle 15 kohdalle ennen leikkuuta. Tämä tehdään käytännössä edellä mainitun painatusmerkin, sen havaitsevan valokennon ja siirtohihnojen 14 avulla.

Kuvassa 4 tarkemmin kuvattu käärintätuurna 2, jonka ympärille vaippa-20 osa O muodostetaan, vastaa muodoltaan pakkauksen sisäosan muotoa, ja sen ulkopintaan avautuu alhaalta tuotuun imukanavaan 3 yhteydessä olevia aukkoja 4, joiden avulla aihio OI voidaan imeä kiinni kää-rintätuurnaan. Aukkoja on tuurnan koko kehällä, ja myös eri korkeusasemissa tuurnan pituusakselin suunnassa, jotta imua saadaan tuurnan ·: 25 koko ulkopinnalle. Imukanava 3 muodostaa tuurnan 2 sisään onton ti-.· Iän, johon puolestaan tuodaan imu jäljempänä kuvattavalla järjestelyllä , ja josta haarautuu säteissuunnassa aukkoihin 4 päättyvät poraukset. Li säksi imutuurnassa on onton tilan ja ulkopinnan välissä imujärjestel-mästä erillinen jäähdytysväliainekanavisto (ei esitetty).

30

Aihio 01 työnnetään työntölevyn A2 lyhyellä sysäyksellä kohti käärintä-tuurnaa 2 samalla kun pitoimu pitää aihiota kiinni sen etupinnassa, ,v minkä jälkeen aihion toinen pystyreuna tulee vasten tuurnan ulkopintaa.

(: : Levyn työntöpinta ja vastaavasti aihio on yhdensuuntaisena siihen tuur- .·. 35 nan ulkopintaan nähden, jota vasten aihio ensin tulee, mutta työnnön ·’··’. liikerata on alaviisto (nuoli), mikä varmistaa sen, että leikkuulinjan etupuolelle voidaan mahduttaa paremmin eri rakenteita, jotka eivät tule g 113356 aihion tielle, ja käärintätuuma 2 voidaan tuoda samalla lähelle työntöle-vyä. Työntölevyn A2 liikerata voi kuitenkin olla myös vaakasuora eli kohtisuora tuurnan 2 ulkopintaa vastaan.

5 Aihion 01 takana oleva työntölevyn reuna-alueen pinta A3, joka painaa aihion reuna-alueen vasten tuurnaa 2, on vaakaleikkaukseltaan käärin-tätuurnan ulkopintaa vastaava eli kovera, jotta aihio tulisi jo tässä vaiheessa reuna-alueeltaan pienessä sektorissa vasten tuurnaa. Käärintä-tuumassa tällä kohtaa olevien imuaukkojen 4 imun vaikutuksesta aihio 10 01 jää samalla reunastaan kiinni tuurnaan. Kun työntölevy on purista nut aihion vasten käärintätuurnaa 2, levyn etupinnassa vaikuttava pito-imu lakkaa. Tämän jälkeen työntölevy vetäytyy taakse alkuasentoon, jossa ylhäältä tuotavan aihiorainan L alapää pääsee jälleen laskeutumaan sen eteen uutta aihion irrotusta ja työntöä varten.

15

Kuvassa 5 on esitetty kaavamaisesti vaakaleikkauksena aihion käärin-tävaiheen eteneminen. Käärintätuumassa 2 toisen reunan sisäpinnasta imun avulla kiinni oleva aihio 01 kääriytyy yhden kierroksen tuurnan 2 ympärille tuurnan kehän suunnassa toisiaan seuraavien imuaukkojen 4 20 Imun vetäessä aihion 01 vapaata osuutta lähemmäksi tuurnaa ja kiinni tuurnan ulkopintaan. Aihion sisäpinta tulee näin kauttaaltaan vasten tuuman 2 ulkopintaa. Samalla aihion 01 toisessa, vapaassa pystyreu-nassa sisäpinnassa oleva liimauskykyiseksi kuumennusvälineiden 15 vaikutuksesta lämmennyt saumauspinnoite tulee aihion ensimmäisen, •i 25 samalla tavalla liimauskykyisen pystyreunan päälle, ja pakkauskuoren .· vaippaosa saa tuurnan ulkopinnan määräämän muodon. Aihion OI le- . veys eli pystyreunojen etäisyys on luonnollisesti tuurnan halkaisija huomioonottaen määrätty niin, että päällekkäin tuleva osuus aihion reu- * , noissa on riittävän leveä sauman pitävyyden varmistamiseksi.

. I'·! 30

Imuaukkoja 4 on tuurnan 2 ulkopinnassa vaakaleikkauksessa katsoen sen koko ympäryksellä sopivasti jakautuneina ja myös sen korkeudella, v eli aukot on jaettu riittävän tiheästi tuurnan koko pystyn ulkopinnan : pinta-alalle. Lisäksi aukkoja 4 on yhdistetty pintaan tehdyin urin, jotta .·. 35 imu voisi vaikuttaa myös aukkojen välisellä alueella (kuva 4). Tällä ra-'···’. kenteella saadaan aikaan voimakas imu, joka jo sinänsä voi olla riittävä vetämään aihio 01 sisäpinnaltaan tiukasti vasten tuurnan ulkopintaa, .‘•i Koska imu voi alussa olla suhteellisen heikko ja imuteho suurenee 10 1 13356 tuurnan ympärille kääriytyvän aihion peittäessä vähitellen enemmän aukkoja, voi varsinkin materiaaliltaan jäykän aihion käärimisessä tuurnan 2 ympärille olla aiheellista käyttää myös apuvälineitä, kuten ulkoapäin irti tuurnasta 2 olevaa aihionosaa kohti suunnattuja ilmasuihkuja, 5 jotka painavat aihiota vasten tuurnaa 2, tai mekaanisia apuvälineitä. Näiden tarkoituksena on vain lähentää irti tuurnan 2 ulkopinnasta olevaa aihion loppuosuutta tuurnaan, koska lopullinen painautuminen kiinni tuurnaan saadaan aina aikaan imun avulla. Näitä aihion ulkopintaan kohdistettuja apuvoimia on havainnollistettu nuolilla kuvassa 5. 10 Käytettäessä ilmasuihkuja voidaan ainakin osa ilmasuihkuista saada aikaan työntölevyyn A2 järjestettyjen puhallussuuttimien avulla, jotka on järjestetty aihion 01 vapaana olevan osuuden takana sijaitsevalle alueelle levyssä tai myös tämän aihiota 01 työntävän pinnan ulkopuolelle työntölevyyn kiinnitetyiksi, jolloin ne sijaitessaan levyn 15 sivulla voidaan suunnata sopivasti. Puhallussuuttimet on yhdistetty paineilmaan ja ne voivat alkaa toimia heti, kun työntölevyn pitoimu lakkaa.

Seuraavassa kuvataan yhtä mekaanista käärintäapuvälinettä. Kun 20 työntölevy A2 on työntänyt aihion 01 reunan vasten tuurnaa, siirtyy tuurnan ympärille pyöriväksi järjestetty pysty varmistustanko A5 työntö-levyssä A2 olevan pystyn kolon A4 kautta työntösuunnassa katsoen työntölevyn takaa aihion ulkopinnalle ja alkaa kiertoliikkeensä aikana pakottaa aihiota 01 lähemmäksi tuurnaa 2. Mainittu kolo A4 on suu-: 25 rimmalla osalla työntölevyn korkeutta, ja se erottaa muusta, pitoimulla varustetusta työntölevystä A2 sen reunaan edellä mainitun koveralla paininpinnalla A3 varustetun liuskan, joka painaa aihion reunastaan vasten tuurnaa. Kun varmistustanko A5 on mennyt työntölevyn A2 etu-puolelle, työntölevy voi välittömästi palata alkuasentoonsa taakse. Ku-30 ten kuvassa 4 on esitetty, varmistustanko A5 on kiinnitetty tuurnan 2 yläpuolelle pyöriväksi järjestettyyn rakenteeseen A6, kuten hihnavälityk-sellä A7 tai muulla tavoin pyöritettävään pyörään, jonka pystysuora pyö-Λ: rähdysakseli määrää tangon kiertoradan tuurnan 2 ympäri. Tangon ; kiertorata, jota on havainnollistettu katkoviivoilla kuvassa 5, voi olla 35 epäkeskinen tuurnan keskisen pituusakselin 2a suhteen kuitenkin siten, ,··’ että aihion 01 toinen, vapaa reuna on riittävän pitkällä matkalla kiertoradan ulkopuolella, jotta tanko pääsee painamaan aihiota lähemmäksi kohti tuurnaa. Kiertorata on järjestetty myös siten, että kohdassa, jossa 113356 11 aihiosta on vain lyhyt osuus vapaana irti tuurnasta, varmistustangon A5 rata on lähimpänä tuurnaa 2, jotta vapaa pystyreuna kääntyy varmasti tuurnaa vasten aluksi työnnetyn pystyreunan päälle. Rata voi sivuta tässä kohdassa tuurnan 2 ulkopintaa lähes tangentiaalisesti. Kun var-5 mistustanko A5 on kulkenut täyden kierroksen ja painanut saumakohdassa aihion vapaan reunan ensimmäisen reunan päälle, se palaa takaisin jonkin matkaa asentoon, jossa se ei estä uuden tuurnan siirtymistä käärintäasemaan A ottamaan vastaan uutta työntölevyllä A2 työnnettävää aihiota 01. On kuitenkin mahdollista, että varmistustanko on 10 kosketuksissa aihioon vain käärinnän alkuvaiheessa, koska aukkojen 4 vähitellen peittyessä kehän suunnassa aihiolla myös imuvaikutus vahvistuu. Varmistustanko A5 voi jäädä tällöin suoraan alkuasentoonsa tuurnien 2 siirtoradan sisäpuolelle.

15 Kuvassa 5 on kuvattu nuolella A9 vielä ilmapuhallusta, joka on järjestetty vaikuttamaan käärintäsuunnassa ennen saumakohtaa tuurnan 2 pintaa kohti, jotta aihion 01 loppupään painuminen vasten tuurnaa ja aihion toisen reunan päälle varmistetaan. Tätä puhallusta, joka voidaan suuttimella tai suutinsarjalla järjestää tietynkorkuiseksi kapeaksi ilma-20 suihkuksi, voidaan käyttää erityisesti mekaanisen käärintäapuvälineen yhteydessä.

Kun aihio OI on kiinnittynyt käärintätuurnan 2 ulkopinnalle edellä kuvatulla tavalla, tuurna siirtyy aihio sen ympärillä vaakasuoraa siirtorataa ·: 25 pitkin seuraavaan asemaan, sivusaumausasemaan B, jossa jäähdytet- tävä pystysuora pinta painetaan vaakasuoralla liikkeellä vasten sauma-kohtaa, jolloin päällekkäin olevien aihion reunaosuuksien vastakkain olevat pinnat puristuvat lujasti yhteen, aihion toisen, vapaan reunan si-säpinnan liimaavassa tilassa ollut saumauspinnoite jäähtyy nopeasti, ja 30 saumasta tulee pysyvä, ja näin muodostuu vaippaosa O. Seuraavissa vaiheissa tuurnan 2 ympärillä olevan vaippaosan O päähän kiinnitetään päätykansi painamalla se vaakaleikkauksessa kehämäisen aihion ylä-:päässä olevaan aukkoon ylhäältäpäin.

I · » · ! 35 Kuvassa 6 on esitetty se, miten imu saadaan vaikuttamaan käärintä- '··’. tuurnassa 2. Käärintätuurnat on kiinnitetty pystyyn asentoon siirtopöy-dän 1 kehälle, joka on järjestetty pyöriväksi sykäyksittäin pystysuoran kiertoakselin ympäri. Kuvassa on esitetty käärintäasemassa A ja sivu- • · 12 113356 saumausasemassa B olevat käärintätuurnat 2. Selvyyden vuoksi asemissa A ja B olevia käsittelyelimiä ei ole kuvattu, ja samoin käärintätuurnat on esitetty ilman niiden ympärillä olevaa vaippaosaa O. Imu-aukkoihin 4 yhteydessä oleva imukanava 3 jatkuu siirtopöydän 1 läpi 5 menevänä imukanavana 3, joka avautuu pöydän alapintaan. Pöydän alapintaa vasten on pakkauksenmuodostusyksikön rungossa 10 kiinteä, esimerkiksi muovia oleva imukenkä 16, jonka pinta on tiiviisti vasten siirtopöydän 1 liikkuvaa pintaa. Imukengässä 16 on imukammio 17, joka on yhteydessä normaalein laittein aikaansaatavaan imuun, jota on 10 kuvattu kaavamaisesti nuolella S.

Sivusaumausaseman B kohdalla imukengässä 16 on toinen imukammio 19, joka on yhteydessä samaan imuun S kuin imukammio 17 kuris-tuskohdan 18 kautta, joka kulkee imukammiosta 17 toiseen imukam-15 mioon 19. Tämän johdosta imukammiossa 17 voi vaikuttaa suurempi alipaine kuin imukammiossa 19 tilanteessa, jossa aihio on täysin kääriytynyt tuurnan 2 ympärille vaippaosan O muotoon peittäen imuaukot 4. Rakenteellisesti kuristuskohta 18 on saatu aikaan tekemällä imuken-gän 16 siirtopöydän alapintaa vasten olevaan pintaan matala ura, joka 20 yhdistää kammiot 17 ja 19. Toisen imukammion 19 ja normaalipainoisen ulkoilman välisessä kanavassa on säätöelin, esim. kuristusruuvi 20, jolla voidaan säätää vielä kammion 19 alipainetta.

Kun käärintätuurna 2 tulee käärintäasemaan A vastaanottamaan aihio-·’ 25 ta 01, liukuu samalla siirtopöydän 1 läpäisevä imukanava 3 kohdakkain imukengän imukammion 17 kanssa, ja imu alkaa välittömästi vaikuttaa • tuurnassa 2. Kun aihio 01 on kääriytynyt tuurnan ulkopinnan ympärille, siirtyy tuurna sivusaumausasemaan B, jolloin pöydän läpäisevä imukanava 3 tulee yhteyteen vuorostaan toisen imukammion 19 kanssa, jos-ν'. 30 sa vaikuttaa pienempi alipaine. Näin saadaan sivusaumauksen ajaksi vielä tuurnaan imu, joka varmistaa aihion 01 pysymisen sivusaumauksen aikana tuurnan ympärillä. Pienemmän alipaineen avulla varmiste- < * taan se, että sivusaumauksen aikana lopulliset mittansa kehän suun-: : : nassa saava vaippaosa O ei tule liian tiukalle tuurnan 2 ympärille, jotta • 35 sen irrotus myöhemmin olisi helpompaa. Kammioiden 17 ja 19 välinen .···. matala ura on yhteydessä siirtoliikkeen aikana pöydän pinnassa ole- '·*. vaan imukanavan 3 aukkoon ja varmistaa, että imu säilyy myös siirto- I · » matkalla sivusaumausasemaan. Sivusaumausasema voi olla myös 113356 13 kokonaan ilman imua, jolloin imukammio on vain käärintäasemassa, mikäli siirto sivusaumausasemaan ja sivusaumaus tapahtuu nopeasti.

Imutuurnan 2 siirtyessä pois sivusaumausasemasta B se siirtyy pois 5 imukengän 16 vaikutusalueelta, ja loput käsittelyvaiheet asemissa C-J voidaan suorittaa ilman imua. On kuitenkin mahdollista käyttää tuurnan 2 ja pöydän 1 läpi menevää kanavistoa hyväksi myös niissä käsittely-asemissa, joissa halutaan varmistaa purkin/vaippaosan pysyminen paikallaan.

10

Vaihtoehtoisesti imukenkä 16 voi olla myös vasten siirtopöydän ympy-räkaaren muotoista sivureunaa, jolloin sen rakenneperiaate on aivan sama, mutta pöydän imukanavat 3 avautuvat tällöin alapinnan sijasta pöydän sivureunaan, ja imukammiot ovat tämän sivureunan kohdalla. 15 Tällöin tulee pöydän sivureunan olla kuitenkin riittävän korkea, eli pöydältä vaaditaan tiettyä minimipaksuutta.

Imutuurnissa on kuvatun imukanavan 3 ja imuaukkojen 4 lisäksi myös kanavat jäähdytysväliainetta, kuten vettä varten. Nämä ovat yhteydessä 20 pöydän 1 kautta tuotuihin tulo- ja lähtökanaviin. Tätä jäähdytysväliaine-kiertoa, joka on tarkoitettu estämään tuurnan liiallinen lämpeneminen eri käsittelyvaiheissa, ei ole kuvattu tarkemmin.

Kuvissa on esitetty, kuinka käärintätuurna 2 on muodoltaan lieriö, jolloin 25 muodostettavan pakkauksen ulkokuori on myös muodoltaan lieriö. \ Tuurnassa voi tällöin olla lievät päästöt, eli sen halkaisija voi ylhäällä eli : vapaan yläpään kohdalla olla aavistuksen verran pienempi kuin alhaal- • la aihion poistamisen helpottamiseksi. Keksintö ei ole kuitenkaan rajoit- ·. tunut lieriömäisiin tuurniin ja muodoltaan vastaaviin pakkauksiin, vaan 30 tuurnan ja vastaavasti käärityn aihion vaakaleikkaus voi käsittää myös suoria osia, jotka liittyvät pyöristettyjen kulmien välityksellä toisiinsa, esimerkiksi tuurna voi vaakaleikkaukseltaan olla kulmistaan pyöristetyn neliön muotoinen. Kaikissa näissä tapauksissa ennen käärintää irti lei-‘ ‘ kattava aihio 01 on suorakulmion muotoinen, jolloin sen leveys eli vaa- • 35 kasuuntainen ulottuvuus vastaa käärintätuurnan 2 ulkokehän pituutta li- sättynä sauman leveydellä. On kuitenkin mahdollista käyttää myös selvästi ylöspäin kartiomaisesti kapenevaa käärintätuurnaa, jolloin tuurnan VI vaakaleikkaus ei ole vakio, vaan pienenee korkeussuunnassa ylöspäin 1 i i 2 » · 14 113356 mentäessä, ja tuurna muistuttaa 3-ulotteiselta muodoltaan katkaistua kartiota. Tällaiseen tuurnaan voidaan periaatteessa kääriä suorakulmainen aihio, jolloin sivusaumasta ei kuitenkaan tule tasalevyinen eikä ylä- ja alareunoista tasaisia varsinkaan suurilla kartion 5 kärkikulmilla. Paremman vastaavuuden aikaansaamiseksi irtileikattava aihio 01 voi olla muotoiltu suoraksi vedetyn kartiovaipan muotoon. Kuvassa 7 on havainnollistettu tällaista aihiota 01 ja käärintätuurnaa 2. Käärintä tapahtuu analogisesti lieriömäisten tuurnien kanssa myös tässä tapauksessa. Aihion 01 erikoismuodon johdosta ne erotetaan 10 parhaiten meistämällä laajemmasta materiaalista, ja ne voidaan syöttää yksitellen työntölevyn työnnettäviksi. Käytettäessä kartiomaisen tuurnamuodon yhteydessä varmistustankoa se voi olla tuurnan pystyn keskiakselin suuntainen, koska sen tarkoitus apuvälineenä on vain varmistaa aihion kääriytyminen tuurnan ympärille ja varsinainen aihion 15 kiinnittyminen muotoonsa tapahtuu aina ensisijaisesti imun avulla. Haluttaessa voidaan kuitenkin myös tämä varmistustanko järjestää suunnaltaan sellaiseksi, että sen pyörähdysliike seuraa kartiomuotoista vaippaa. Samoin on mahdollista käyttää myös tämän ratkaisun yhteydessä ilmapuhallusta ulkoapäin.

20

Kuvissa näkyy lisäksi viitenumerolla 5 merkitty tuurnan 2 alapäässä oleva korotusrengas, jolla tuurnan ympärilläolevan vaippaosan asemaa voidaan säätää. Korotusrengas 5, joka saa liikkeelleen ohjauksen sopi-valta ohjausradalta (ei esitetty), nostaa vaippaosaa korkeammalle 25 asemissa C—J, jotta käsittelyt voidaan tehdä sen yläpäälle.

• · «·

Eri liikkeiden aikaansaamiseksi ja rytmittämiseksi toisiinsa nähden voi-: daan käyttää normaaleja mekaniikan ja automatiikan ratkaisuja, kuten v pneumaattisia sylintereitä, antureita ja servokäyttöä. Aihion pitoimun ja :· : 30 mahdollisesti käärinnässä käytettävien apupuhallusten vaikutusaika voidaan määrätä nopeasti toimivilla venttiileillä, kuten magneettiventtii-,V: leiliä. Työvaiheet käärintäasemassa A alkaen siitä, kun työntölevy A2 : ·. alkaa työntää irti leikattua aihiota OI loppuen siihen, kun aihio on kää riytynyt tuurnan 2 ympärille, voivat tapahtua nopeasti, ja tämän vaiheen • · · ;: 35 kesto on tyypillisesti alle 1 s, esimerkiksi n. 500 ms.

» ·

Claims (10)

15 1 13356

1. Pakkauksenmuodostuslaite, joka sijaitsee eri käsittelyasemia käsit-5 tävässä pakkauksenmuodostusyksikössä, jolloin pakkauksenmuodos- tuslaitteeseen kuuluu käärintätuurna (2), joka on kiinnitetty liikkuvaan rakenteeseen, joka on järjestetty siirtämään käärintätuurnaa (2) eri kä-sittelyasemien välillä, sekä elimet aihion (01) syöttämiseksi käärintä-tuurnaan (2), minkä lisäksi pakkauksenmuodostuslaitteessa on elimet 10 aihion (01) käärimiseksi käärintätuurnan (2) ympärille käärintätuurnan pituusakselia vastaan kohtisuorassa poikkileikkauksessa suljetun rakenteen aikaansaamiseksi, ja lisäksi siinä on varmistuselimet, jotka on järjestetty vaikuttamaan käärintätuurnan (2) ympärille käärittävän aihion (01) ulkopinnan suunnasta aihion (01) kääntämiseksi lähemmäksi 15 käärintätuurnan (2) ulkopintaa, tunnettu siitä, että käärintätuurna (2) on järjestetty käärintäasemassa (A) liikkumattomaksi ja on varustettu sen kehälle jaetuilla imuaukoilla (4), jotka on yhdistetty imukanavaan (3) aihion (01) käärimiseksi käärintätuurnan (2) ympärille imun avulla, ja lisäksi varmistuselimet muodostuvat käärintätuurnan (2) ympärillä 20 tiettyä kiertorataa pitkin liikkuvaksi järjestetystä varmistusosasta (A5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että syöttö-elimet aihion (01) syöttämiseksi muodostuvat työntölevystä (A2), joka on järjestetty edestakaisin liikkuvaksi ja työntämään eteenpäin suuntau- • · :":25 tuvalla työntöliikkeellä aihio (01) toisesta reunastaan vasten käärintä- • ’"j tuurnan (2) ulkopintaa.

·:··! 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että varmis- tuselimet muodostuvat käärintätuurnan (2) ympärille järjestetyistä, ai-.’”.30 hion (01) ulkopintaan kohdistetuista ilmapuhalluksista. t · · .

. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että • · » ';// työntölevyyn (A2) on järjestetty kolo (A4), jonka kautta käärintätuurnan ·;·: (2) ympärillä kiertävä varmistusosa (A5) pääsee vasten aihion (01) ul- :Y35 kopintaa.

\ 5. Patenttivaatimuksen 2 tai 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että • · · työntölevyn (A2) etupinta, joka on aihion (01) ja käärintätuurnan (2) ui- * · · 1 13356 kopinnan kosketuskohdassa, on järjestetty koveraksi paininpinnaksi (A3) sitä vastassa olevan käärintätuurnan ulkopinnan kaarevuuden mukaan.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että imukanava (3) on yhteydessä käärintätuurnaa (2) siirtävän rakenteen suhteen liikkumattomaan imukenkään (16), johon on järjestetty imuun (S) yhteydessä oleva imukammio (17), joka sijaitsee laitteessa niin, että käärintätuurnan (2) pysähtyessä käärintäasemaan (A) imuka-10 nava (3) ja imukammio (17) tulevat kohdakkain.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että imuken-gässä (16) on toinen imukammio (19), joka sijaitsee laitteessa niin, että käärintätuurnan (2) pysähtyessä käärintäaseman (A) jälkeiseen sivu- 15 saumausasemaan (B) imukanava (3) ja toinen imukammio (19) tulevat kohdakkain.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää säätöelimet erisuurten alipaineiden järjestämiseksi ensimmäi- 20 seen imukammioon (17) ja toiseen imukammioon (19).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että käärintätuurnaa (2) siirtävä rakenne on levymäinen rakenne, kuten siirtopöytä (1), jonka pintaan käärintätuurna (2) on järjestetty siitä :":25 kohoavaksi. • · : i

10. Patenttivaatimuksen 6 ja 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että ·:··· imukenkä (16) on järjestetty vasten levymäisen rakenteen pintaa, joka on levyn vastakkaisella puolella käärintätuurnaan (2) nähden, jolloin ,‘:’30 imukanava (3) on viety levymäisen rakenteen läpi yhteyteen imukengän » · · (16) imukammion (17) kanssa. • s * · · • t · » » f · · • * · * t · » · • » » • I · I · » k · » • · · 113356