FI79995B - Foerfarande och maskin foer framstaellning av foerpackningsbehaollare. - Google Patents

Description

1 79995

Menetelmä ja kone pakkaussäiliöiden valmistamiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä täytettyjen ja suljettujen pakkaussäiliöiden valmistamiseksi 5 kahdella tuotantolinjalla, joiden yhteydessä pakkaussäi-liöitä siirretään jaksottaisesti eteenpäin erilaisten kä-sittelyasemien välillä kahden asynkronisesti käytetyn kuljet inelement in avulla, jolloin mainitut, ensimmäisen siir-toelementin varrella olevat käsittelyasemat tulevat käyn-10 nistetyiksi vuorottaisesti toisen kuljetinelementin varrella olevien käsittelyasemien kanssa sekä samassa jaksossa vastaavan kuljetinelementin jaksottaisen käytön kanssa. Keksinnön kohteena on myös pakkauskone käsittäen kul-jetuselementit pakkaussäiliöiden siirtämiseksi erilaisten 15 asemien välillä täyttöä, sulkemista tai muuta käsittelyä varten, joka kone käsittää kaksi jaksottaisesti käytettävää kuljetinelementtiä, jotka kumpikin on varustettu sarjalla käsittelyasemia, jotka kuljetinelementit on liitetty käyttövoimalähteeseen ja on sovitettu käytettäviksi 20 samanalaisen, mutta keskinäisesti siirretyn liikeradan mukaisesti.

Erilaisia sisältöjä varten tarkoitettujen pakkaus-säiliöiden valmistuksessa käytetään menetelmiä ja koneita, jotka muuttavat pakkausmateriaalin valmiiksi pakkaussäi-25 liöiksi, jotka taas täytetään halutulla sisällöllä ja suljetaan. Elintarviketeollisuudessa, erityisesti meijeri-tuotteiden, kuten maidon ja vastaavien pakkaamisen yhteydessä käytetään koneita, jotka muuttavat pakkaussäiliöai-hiot aineradan tai levyarkin muotoon (mahdollisesti osit-30 tain muotoiltuina ennakolta ja varustettuina aukoilla tai rei'illä), täyttävät niihin vaaditun sisältömäärän ja sulkevat ne nestetiiviisti.

Tunnettu kone (US-A-3.785.113) tällaista prosessi-käyttöä varten käsittää ensimmäisen osan pakkaussäiliöai-35 hioiden muuttamiseksi täytettäviksi pakkaussäiliöiksi ja 2 79995 toisen osan pakkaussäiliöiden täyttöä ja sulkemista sekä mahdollista lopullista muotoilua varten. Ensimmäinen osa käsittää varastot esivalmistetuille pakkaussäiliöille, karapyörät, joihin aihiot asetetaan, sekä suljenta- ja 5 muotoiluelementit nestetiiviin pohjan muodostamiseksi kutakin pakkaussäiliöaihiota varten. Tämän jälkeen aihiot siirretään koneen toiseen osaan ja erityisesti kuljetti-miin, joiden avulla aihioita siirretään jaksottaiseen tapaan erilaisten käsittelyasemien välillä, joissa ne täy-10 tetään niiden sisällön muodostavalla aineella, niiden yläosat tehdään valmiiksi ja ne suljetaan.

Tämäntyyppisillä koneilla on riittävä kapasiteetti, jos ne varustetaan halutulla määrällä kuljettimia tai tuotantolinjoja (karapyörillä ja siirtolaitteilla), jol-15 loin edellämainitun kahdella tuotantolinjalla varustetun koneen sijasta voidaan myös käyttää suurempia koneita, joissa on kolme, neljä tai useampiakin tuotantolinjoja. Tämä järjestely tehdään siten, että haluttu määrä tuotantolinjoja asetetaan samansuuntaisesti yhteiseen konerun-20 koon, kunkin linjan sisältäessä kaikki tuotannolliseen toimintaan liittyvät osat. Yleensä käytetään kuitenkin yhteistä sähkö- ja ohjausjärjestelmää sekä myös yhteistä käyttölaiteyksikköä.

Tämäntyyppistä kahdella tai useammalla yhteiskäyt-25 töisellä tuotantolinjalla varustettua pakkauskonetta käytettäessä esiintyy kuitenkin tiettyjä haittoja. Koska kutakin tuotantolinjaa käytetään jaksottaisesti, niin että kuljettimien siirtämät pakkaussäiliöt pysäytetään hetkellisesti kussakin asemassa täyttöä, suljentaa jne. varten, 30 kohdistuu koneen käyttöyksikköön erittäin suuresti vaih-televa kuormitus, ja koneen sisältäessä kaksi tai useampia tuotantolinjoja samansuuntaisesti asetettuina ja yhteisellä käyttöjaksolla varustettuina, nämä vaihtelevat kuormat tulevat niin suuriksi, että ne aiheuttavat lisääntyneen 35 tehotarpeen, melua jne. ja lisäksi myös kuluttavat enem- 3 79995 män käyttölaitetta ja tekevät välttämättömäksi sen huomattavan ylimitoituksen. Kaikkien tuotantolinjojen jaksottainen käyttö samassa jaksossa toistensa kanssa merkitsee myös sitä, että erilaiset käsittelyasemat toimivat jaksot-5 taisesti aiheuttaen siten huomattavia huippuarvoja tarvitsemassaan sähköenergiassa, kuumaa ilmaa yms.

US-patenttijulkaisuissa 2,628,010 on kuvattu laite, jonka vuorottaisesti liikkuvia kuljettimia käyttävät il-masylinterikäyttöiset telkipyörät. Ilmasylinteri sisältää 10 venttiilin, johon vaikutetaan kun kulloistakin telkipyörää kierretään. Tässä tunnetussa laitteessa ei käytetä hyväksi toisen kuljettimen hidastusvoimaa kiihdyttämään toista kuljetinta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada ai-15 kaan pakkaussäiliöiden valmistusmenetelmä, jossa mainitut haitat on poistettu ja joka jaksottaisista käyttöliikkeis-tä huolimatta on energiatarpeeltaan paljon aikaisemmin tunnettuja menetelmiä tasapainoisempi.

Keksinnön nämä ja muut tarkoitukset saavutetaan 20 siten, että johdannon mukaiselle menetelmälle annetaan tunnusmerkit, että kuljetinelementtejä käytetään jatkuvasti pyörivällä sähkömoottorilla, joka jakohammaspyörän kautta on operatiivisesti kytketty ensimmäiseen kuljetin-elementtiin ja operatiivisesti irtikytketty toisesta kul-25 jetinelementistä ja päinvastoin keskinäisesti siirretyn radan tapauksessa.

Keksinnön mukainen suositeltava sovellutusmuoto sisältää lisäksi epäitsenäisessä patenttivaatimuksessa 2 esitetyt ominaisuudet.

30 Esillä olevan keksinnön lisätarkoituksena on saada aikaan pakkaussäiliöitä valmistava pakkauskone, jossa ei ole aikaisemmin tunnetuissa vastaavissa koneissa olevia haittoja. Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada pakkauskone, jonka yhteydessä kahta tai useampaa kuljetinta 35 käytetään yhteisen käyttöyksikön välityksellä siten, että 4 79995 käyttöyksikköön kohdistuu mahdollisimman tasainen kuormitus, minkä seurauksena energiantarve sekä komponenttiosien mitat voidaan minimoida.

Keksinnön mukaiselle pakkauskoneelle on tunnus-5 omaista, että kuljetinelementit on liitetty yhden tai useamman jakovaihdelaatikon välityksellä yhteiseen käyt-tövoimalähteeseen.

Keksinnön mukaisessa pakkauskoneessa käyttö- ja liikeradat on suunniteltu siten, että kuormitukset, tärinä 10 ja melu vähenevät aikaisempiin pakkauskoneisiin verrattuna.

Keksinnön mukaiset suositeltavat sovellutusmuodot sisältävät lisäksi epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 4-7 selostetut ominaisuudet.

15 Keksinnön mukaisen menetelmän ja koneen suositel tavaa sovellutusmuotoa selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin oheisiin kaaviomaisiin piirustuksiin viitaten, jotka sisältävät ainoastaan keksinnön ymmärtämistä varten välttämättä tarvittavat yksityiskohdat.

20 Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti sivukuvaa ja osit taista leikkauskuvaa keksinnön mukaisen pakkauskoneen erilaisista pääkomponenteista.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista pakkauskonetta päältäpäin katsottuna.

25 Kuvio 3 esittää kaaviomaisena perspektiivikuvana pakkaussäiliöiden vaiheittaista valmistusta keksinnön mukaisessa koneessa.

Keksinnön mukainen kone, joka on samanlainen kuin edellämainitussa amerikkalaisessa patentissa selostettu 30 kone, käsittää rungon 1, jossa on vaakasuora levy 2. Levyn alle on asetettu koneen käyttöyksikkö, sähköjärjestelmä, voitelujärjestelmä ja kaikki sen käyttöä varten tarvittavat tavanomaiset osat. Käyttöyksikkö sisältää moottorin lisäksi jakovaihdelaatikon 4, joka muuttaa moottorin 35 3 jatkuvan kiertoliikkeen jakoliikkeeksi siirtäen myös li s 79995 tämän liikkeen koneen liikkuviin osiin. Siten jakohammas-pyörä 4 on liitetty koneen keskelle sijoitettuun käyttö-akseliin 5, joka puolestaan käyttää kahta samansuuntaisesti kehyslevyn 2 päälle asetettua kuljetinta 6. Käyttöak-5 seli 5 on lisäksi liitetty lukuisiin nokkalevyihin 7, joista lähtevä varsi- ja tankojärjestelmä (ei näy) siirtää liikkeen kuljettimen 6 varrella oleviin käsittelyasemiin, kuten seuraavassa yksityiskohtaisemmin selostetaan. Jako-hammaspyörästä 4 ulkonee lisäksi pystysuora siirtoelement-10 ti (ei näy), joka käyttää sillä tavoin asetettuja karapyö-riä 8, että nämä voivat pyöriä koneen rungossa. Suurimmalta osaltaan tavanomainen käyttöyksikkö sisältää myös teho-liitännät öljypumppujen voitelua, paineilmapumppuja sekä vastaavia varten, mikä ei kuitenkaan ole olennaisen tär-15 keää esillä olevan keksinnön ymmärtämiseksi ja joita ei siten ole yksityiskohtaisemmin selostettu tässä yhteydessä. Käyttöyksikkö on kokonaisuudessaan sijoitettu runko-levyn 2 alla olevaan tilaa n.

20 Runkokehyksen 2 yläpuolelle on asetettu kuljetin- elementit pakkaussäiliöaihioita varten sekä joukko erilaisia elementtejä yksittäisten pakkaussäiliöiden muotoilemiseksi, täyttämiseksi tai muunlaiseksi käsittelemiseksi. Koneen yläosa voidaan jakaa karkeasti ensimmäiseen osaan, 25 joka on kuvioissa vasemmalla ja jossa pakkaussäiliöaihiot muutetaan ja valmistetaan sisällön vastaanottamista varten, ja toiseen osaan, esitettynä kuvioissa oikealla, jossa pakkaussäiliöihin täytetään sisällöt ja ne viimeistellään ja suljetaan. Pakkaussäiliöt ovat tyypiltään tunnet-30 tuja ns. harjakattosäiliöitä ja ne sisältävät esim. paperista tehdyn kantavan kerroksen päällystettynä molemmilta puoliltaan nestetiiviillä ja kuumasuljetuilla kestomuovi-kerroksilla. Pakkausaihiot on jaettu taitelinjojen välityksellä erilaisiin alueisiin säiliön runko-, ylä- ja poh-35 jaosia varten sekä suljettu onttorakenteiseen muotoon ja 6 79995 litistetty. Kaikki tämä on kuitenkin täysin tavanomaista ja keksinnön kannalta katsoen vähemmän tärkeää.

Koneen ensimmäinen osa sisältää kaksi varastoa 9 asetettuina koneen rungon 1 ulkopuolelle pakkaussäiliöai-5 hoiden 10 sarjojen vastaanottamiseksi (kuvio 3), jolloin nämä aihiot asetetaan käsin tai automaattisesti varastoon, jossa niitä siirretään peräkkäisessä järjestyksessä oikealle kuvioissa näkyvässä suunnassa nostoyksikköön 11 asti. Nostoyksikkö nostaa yksittäisiä Iitteinä olevia pak-10 kausäiliöaihioita, niin että niistä tulee onttorakentei-sia, jolloin niiden poikkileikkaus tulee pääasiassa neliömäiseksi. Onttorakenteiset pakkaussäiliöaihiot 10 siirretään sen jälkeen syöttölaitteiden 12 avulla hetkellisesti samassa linjassa syöttölaitteiden 12 kanssa oleviin karoi-15 hin 13, joita aikaisemmin mainitut karapyörät 8 pitävät tähden muotoisessa kuviossa, näiden pyörien kiertoliikkeen tapahtuessa vaiheittain. Kukin karapyörä on tavallisesti kaksinkertainen ja toimii tällöin yhdessä myös kaksinkertaisten syöttölaitteiden 12 kanssa. Siten tietenkin myös 20 kahta pakkaussäiliötä käsitellään samanaikaisesti kerrallaan, mitä ei kuitenkaan havainnollisuuden vuoksi ole tässä selityksessä yksityiskohtaisemmin kuvattu. Tämä merkitsee myös sitä, että kaikki muut käsittelyelementit (täyt-tölaitteet, yläosan muodostajat jne.) ovat myös kaksois-25 rakenteisia (kaksinkertaisia), mikä kuitenkin on sinänsä tunnettua, eikä siis ansaitse yksityiskohtaisempaa selvitystä. Kun pakkaussäiliöaihio on asetettu paikoilleen karaan, kierretään karapyörää yhden vaiheen verran, jolloin pakkaussäiliöaihion ulkoneva pää tulee kuumailmapuhallin-30 ta 14 vasten, joka kuumentaa ulkonevan pakkausmateriaalin kestomuovikerroksen pehmennyslämpötilaan asti. Tämän jälkeen karapyörää kierretään vielä yhden lisävaiheen verran ja kuumennetut ulkonevat pohjaolakkeet taitetaan yhteen ja puristetaan kiinni jäähdyttämällä niitä samanaikaises-35 ti, jolloin nestetiivis suljettu säiliöpohja tulee vai-

II

7 79995 miiksi. Kiertämällä edelleen karapyörää pakkaussäiliöt asetetaan sitten pystysuorasti yhden tai molemman kulje-tinlaitteen 6 päälle ja tällä tavoin pakkaussäiliöaihion käsittely koneen ensimmäisessä osassa päätetään.

5 Molemmat aikaisemmin mainitut ketjukuljettimet 6 toimivat pakkaussäiliöiden siirtoelementteinä ja ne on asetettu kulkemaan rinnakkain sekä allaolevan akselin 5 suuntaisesti koneen pituussuunnassa. Kumpikin kuljetin 6 käsittää kaksi päättymätöntä siirtohihnaa varustettuina 10 kantavilla elementeillä,sekä niiden välissä olevilla tiloilla tai osastoilla, joiden koko vastaa pakkaussäiliöiden kokoa. Karapyörien koko voi vaihdella koneen koon mukaisesti, kunkin kuljettimen 6 ollessa kuitenkin liitettynä yhteen (kaksois)karapyörään 8 ja kulkiessa sen yhtä 15 päätä pitkin suoraan karapyörän kiertoakselin alapuolella (ja sen suuntaisesti). Sen jälkeen pakkaussäiliöt siirretään kustakin karapyörästä allaolevaan kuljettimeen 6 siirtämällä ne pystysuorasti alaspäin kuljettimen tyhjänä olevaan osastoon. Heti kun pakkaussäiliöt on asetettu oi-20 keaan asentoon kuljettimessa, niitä aletaan siirtää jaksottaisesti eteenpäin kuljettimen liikuttaessa pakkaussäi-liöitä vaiheittaisesti eteenpäin aikaisemmin mainittuihin kuljettimen liikeradan varrella oleviin käsittelyasemiin. Tultuaan siirretyksi tietyn matkan kuljettimessa lähestyy 25 tällainen yläpäästään avoin pakkaussäiliö ensimmäistä kä-sittelyasemaa, eli yläosan esitaittoasemaa 15, jonka tehtävänä on esitaittaa pakkaussäiliön ylätaittolevyt lopullisen suljetun asennon suunnassa, jolloin näiden alueiden välissä olevien taittolinjojen materiaali pehmennetään 30 pakkauksen yläosan viimeistelyn helpottamiseksi. Esitaiton jälkeen pakkaussäiliön ylälevyt ovat hieman taitettuina pakkaussäiliöiden pysyessä kuitenkin avoimina lähestyessään seuraavaa asemaa, joka sisältää täyttölaitteen 16 ja sisältösäiliön 17. Täyttölaitteet voivat karapyörien 8 35 tavoin olla kaksinkertaisia ja käsittää kaksi täyttöyksik- 8 79995 köä, joista kumpikin on varustettu mittauspumpulla 18 ja täyttöputkella 19. Täytettävää pakkaussäiliötä nostetaan ylöspäin kuvioissa näkymättömän järjestelyn avulla sen ollessa suoraan täyttöputken alapuolella, kunnes täyttö-5 putken alapää tulee pakkaussäiliön sisään ja lähestyy sen pohjaa. Tämän jälkeen käynnistetään mittauspumppu 18 ja haluttu sisältömäärä syötetään säiliöön samalla kun se siirretään taas pystysuorasti alaspäin aikaisempaan asentoonsa kuljettimella 6. Tämän toimenpiteen avulla estetään 10 pakkauksen sisällön pakkaussäiliön yläosan myöhemmin tapahtuvaa muodostamista ja sulkemista häiritsevä vaahtoa-minen. Täytön jälkeen pakkaussäiliötä siirretään edelleen kuljettimen 6 avulla seuraavalle asemalle käsittäen ylä-osakuumentimen 20, joka kuuman ilman avulla kuumentaa pak-15 kaussäiliön ulkonevien yläolakkeiden toisiinsa suljettavissa osissa olevan kestomuovimateriaalin. Tämän kestomuo-vikerroksen kuumentamisen jälkeen sulamislämpötilaan pak-kaussäiliö siirretään edelleen seuraavaan asemaan käsittäen yläosan suljentalaitteen 21, joka taittaa ja puris-20 taa yhteen kuumennetut yläolakkeet nestetiiviin suljennan aikaansaamiseksi. Tämän suljennan muodostamisen jälkeen pakkaussäiliö siirretään kuljettimen 6 avulla päivitys-laitteeseen 22, joka painaa pakkaussäiliön yläosaan vaaditun päivitysleiman tai muun merkinnän. Tämän jälkeen 25 pakkaussäiliö on valmis ja se voidaan poistaa kuljettimes-ta 6 ja pakkauskoneesta poistolaitteiden avulla, jotka siirtävät pakkaussäiliöt kuvioissa näkymättömille siirto-hihnoille.

Kuten edellä on mainittu, ajetaan konetta käyttö-30 yksikön avulla, jonka moottori 3 käyttää jakohammaspyörän 4 välityksellä keskiakselia 5, joka puolestaan käyttää kuljetinelementtejä 6 ja erilaisia käsittelyasemia. Tämän selostuksen johdanto-osassa mainittujen ongelmien (epätasainen vääntömomenttikäyrä, tärisevä toiminta, huojunta, 35 sysäykset ja melu) poistamiseksi, jotka vaikuttavat enem- 9 79995 män tai vähemmän tämäntyyppisiin aikaisemmin tunnettuihin useammalla tuotantolinjalla varustettuihin pakkauskoneisiin, käytetään keksinnön mukaisen pakkauskoneen erilaisia elementtejä epätahdistetulla tavalla. Niinpä molempien 5 kuljetinelementtien 6 jaksottainen eteenpäinsiirto ei tapahdu samanaikaisesti, vaan keskenään siirrettyjä liikeratoja pitkin, mikä käytännössä merkitsee sitä, että yksi kuljetinelementti 6' seisoo toisen kuljetinelementin 6" liikkuessa. Tämä kuljetinelementtien 6 epätahdistettu 10 käyttö saa automaattisesti aikaan sen, että yhden kuljetinelementin liikeradan varrella olevat käsittelyasemat 15', 16', 20', 21', 22' käynnistyvät vuorottaisesti toisen kuljetinelementin varrella olevien käsittelyasemien 15", 16", 20", 21", 22" kanssa samassa jaksossa kyseisten kul-15 jetinelementtien 6’, 6" jaksottaisen käytön yhteydessä.

Tämän seurauksena esimerkiksi täyttöelementti 16 yhdessä kuljetinelementissä toimii sen suhteen vastakkaisen täyt-töelementin ollessa lepotilassa, yhden kuljetinelementin yläosan kuumentimen 20 toimiessa ja sitä vastaavan toisen 20 kuumentimen ollessa lepotilassa. Tämä eri käsittelyasemien vuorottainen käynnistäminen saa aikaan huomattavia tehon ja energian säästöjä, koska periaatteessa kuhunkin käsit-telyasemapariin (asemien ollessa asetettuina suoraan vastakkain vastaavissa kuljettimissa) voidaan syöttää jatku-25 vasti energiaa johtaen se vuorottaisesti kumpaankin asemaan tässä parissa. Aikaisemmissa pakkauskoneissa tarvittiin hetkellisesti erittäin suuria energiamääriä, koska kaikki asemat kummassakin (kaikissa) kuljettimissa käynnistetään näissä koneissa samanaikaisesti. Myös energia-30 lähteen eli käyttövoiman määrää voidaan alentaa huomattavasti, koska asemat käyttävät vuorotellen yhteistä käyttövoiman lähdettä. Tämä etu on erityisen huomattava yläosa-kuumentimien 20 yhteydessä, jotka ovat aikaisemmin vaatineet suuria hetkellisiä määriä kuumaa ilmaa, jota järjes-35 telmän hitaan rakenteen johdosta on ollut pakko tuottaa 10 79995 myös käyttöjaksojen välillä, mikä on merkinnyt energian nettohäviötä. Keksinnön mukaisessa pakkauskoneessa kuumaa ilmaa voidaan jakaa vuorotellen molempien yläosankuumenti-mien 20', 20" välillä, niin että lepotilassa olevien kuu-5 mentimien aiheuttamat energiahäviöt käytännöllisesti katsoen vältetään täydellisesti. Samalla tavoin voidaan sisällön syöttämistä täyttölaitteisiin 16 yksinkertaistaa asettamalla ne toimimaan vuorottaisesti, jolloin myös pumput, venttiilit ja koneen muut osat voidaan mitoittaa pie-10 nemmiksi.

Molempien kuljetinelementtien jaksottainen käyttö toimeenpannaan jakohammaspyörän 4 välityksellä, jossa on kaksi liikeradaltaan samanlaista lovimaista aukkoa asetettuina 180° kulmaan toistensa suhteen. Tämä järjestely saa 15 aikaan suuren tarkkuuden molempien kuljetinelementtien 6 vuorottaisessa siirrossa eteenpäin. Molemmat nokkatiivis-teet 7 saavat käyttöakselin 5 välityksellä toisiaan kompensoivan liikeradan, joka käyttöakselin 5 toiminnan avulla tahdistetaan täysin vastaavan kuljetinelementin jaksot-20 täisen eteenpäinsiirron kanssa. Myös molempien karapyörien 8 jaksottainen kiertoliike tulee tietenkin tahdistetuksi vastaavan kuljetinelementin 6 liikkeen kanssa, jolloin pakkaussäiliöaihioiden siirto karoista 13 kuljetinelimiin 6 voi tapahtua vaikeuksitta. Tämä järjestely on kuitenkin 25 aikaisemmin tunnettu, eikä sitä selosteta yksityiskohtaisemmin tässä yhteydessä.

Koska molemmat kuljetinelementit ja niihin sisältyvät osaelementit on liitetty pysyvästi yhteiseen käyttö-voimalähteeseen sekä lepo- että toimivassa asennossaan, 30 tasoittuu moottorin 3 kuormitus, niin että tahdistetulla tavalla käytetyillä kuljetinelementeillä varustetuissa koneissa esiintyvät huomattavat huippuarvot suuresti tasoittuvat. Samoin myös kokonaistehotarve pienenee, sillä yhden kuljetinelimen hidastus johtaa toisen kuljetinele-35 mentin vastaavaan kiihdytykseen, jolloin voidaan käyttää n 79995 pienempää käyttöyksikköä ja vähentää energiankulutusta, melua jne. Kahdella kuljetinelementillä varustetuissa koneissa nämä elementit on liitetty käyttövoimalähteeseen sopivimmin 180° kulmassa toistensa suhteen, kun taas 5 useampien kuljetinelementtien ollessa kysymyksessä tämä järjestely voidaan hoitaa muulla tavoin.

i2 79995 Sätt och maskin för framställning av förpackningsbehällare Föreliggande uppflnning avser ett sätt att frams-tälla fyllda och förslutna förpackningsbeh&llare utmed tvä 5 tillverkningslinjer vid vilka förpackningsbehällarna fram-matas intermittent mellan olika bearbetningsstationer, me-delst tvä asynkront drivna transportorgan varvid nämnda, utmed det första transportorganet sig befinnande bearbet-ningsstationerna aktiveras växelvis med bearbetningssta-10 tionerna utmet det andra transportorganet samt i takt med respektive transportorgans intermittenta framdrivning. Uppfinningen avser även en förpackningsmaskin innefattande transportorgan för transport av förpackningsbehällare mellan olika stationer för fyllning, förslutning och annan 15 bearbetning, vilken maskin innefattar tvä intermittent drivbara transportorgan med var sin uppsättning stationer, vilka transportorgan förbundits med en drivkälla samt an-ordnats att drivas enligt ett likformigt med inbördes för-skjutet rörelsemönster.

20 Vid tillverkning av förpackningsbehällare för olika typer av fyllgods utnyttjas metoder och maskiner som om-formar förpackningsmaterial tili färdiga förpackningsbe-hällare, vilka är fyllda med önskat fyllgods samt förslutna. Inom livsmedelsindustrin, särskilt vid förpackning av 25 mejeriprodukter säsom mjölk och liknande, användes maskiner som omformar förpackningsbehällarämnen i ban- eller arkform (eventuellt delvis förformade samt försedda med Öppningsanordningar eller dylikt), fyller dem med önskad kvantitet fyllgods samt försluter dem vätsketätt.

30 En känd maskin (US-A-3.785.113) för att genomföra detta förfarande bestär av en första del för omformning av förpackningsbehällarämnen tili fyllbara förpacknings-behällare samt en andra del för fyllning och försegling samt eventuellt slutformning av förpackningsbehällarna. 35 Den första delen innefattar magasin för förtillverkade i3 79995 förpackningsbehällarämnen, dornhjul pä vllka ämnena pla-ceras samt förseglings- och formningsorgan för att forma en vätsketät botten pä varje förpackningsbehällarämne. Härefter överföres ämnena tili maskinens andra del och 5 närmare bestämt tili transportörer, vilka under intermittent frammatning förflyttar ämnena mellan olika bearbet-ningsstationer, där de fylles med fyllgods, toppformas samt förslutes.

Maskiner av denna typ kan ges önskad kapacitet ge-10 nom att de förses med önskat antal transportörer eller tillverkningslinjer (dornhjul samt transportör), och för-utom det nämnda exemplet med tvä tillverkningslinjer är det även tänkbart att vid en större maskin utnyttja tre, fyra eller tili och med fler tillverkningslinjer. Detta 15 ästadkommes genom att önskat antal tillverkningslinjer placeras parallellt i ett gemensamt maskinstativ, varvid varje tillverkningslinje förses med samtliga med tillverk-ningslinjen förknippade delar. Dock utnyttjas vanligen ett gemensamt el- och styrsystem samt ett gemensamt driv-20 aggregat.

Dä en förpackningsmaskin av denna typ med tvä eller flera gemensamt drivna tillverkningslinjer användes upp-kommer dock vissa olägenheter. Eftersom varje tillverkningslinje framdrives intermittent sä att de i transportö-25 ren transporterade förpackningsbehällarna momentant stan-nas vid varje station för fyllning, förslutning etc. upp-kommer en högst varierande belastning pä maskinens driv-aggregat, och dä maskinen innefattar tvä eller flera parallellt anordnade tillverkningslinjer, vilka drives ge-30 mensamt i takt med varandra blir dessa varierande belast-ningar sä Stora att de icke blott orsakar olägenheter i form av ökat kraftbehov, buller etc. utan även medför en kraftigt ökad förslitning av drivaggregatet och nödvändig-gör en avsevärd överdimensionering av detsamma. Den inter-35 mittenta drivningen av samtliga tillverkningslinjer i takt

___ - I

i4 79995 med varandra medför även att de olika bearbetningssta-tionerna kommer att arbeta i takt och därmed orsaka kraf-tiga toppar i behovet av elkraft, hetluft och liknande.

I US-patentskriften 2,628,010 illustreras en anord-5 ning vars växelvis rörliga transportörer drives medelst luftcylinder drivna spärrhjul. Luftcylindern innefattar en ventil som päverkas när respektive spärrhjul skall vri-des. I denna kända anordning utnyttjas ej retardations-kraften frän den ena transportören för acceleration av den 10 andra transportören.

Ett ändamäl med föreliggande uppfinning är att om-besörja ett sätt att framställa förpackningsbehällare, vilket undanröjer ovannämnda nackdelar, och vilket trots förekomsten av intermittenta framdrivningsrörelser ger ett 15 i jämförelse med kända metoder kraftigt utjämnat behov av tillförd energi, sä att energibehovet kan minimeras.

Dessa och andra ändamäl har enligt uppfinningen uppnätts genom att ett sätt av den inledningsvis nämnda typen getts kännetecknen att transportorganen drivs kon-20 tinuerligt medelst en roterande elmotor som via ett in-dexeringskugghjul operativt kopplats tili det första transsportorganet och operativt fränkopplats det andra transportorganet, och vice versa vid inbörder förskjutet mönster.

25 En föredragen utföringsform av sättet enligt upp finningen har vidare getts de av det osj älvständiga paten tkravet 2 framgäende kännetecknen.

Ett ändamäl med föreliggande uppfinning är vidare att ombesörja en maskin för framställning av förpacknings-30 behällare, vilken maskin ej är behäftad med tidigare kända, liknande maskiners nackdelar. Ett ändamäl med föreliggande uppfinning är att ombesörja en förpackningsmaskin vid vilken tvä eller flera transportörer drives medelst ett gemensamt drivaggregat pä ett sädant sätt, att belast-35 ningen pä drivaggregatet blir sä jämn som möjligt, väri- is 79995 genom säväl energibehovet som de ingäende delarnas dimen-sioner kan minimeras.

För förpackningsmaskiner enligt uppfinningen är kännetecknande att transportorganen via en eller flera 5 indexeringsväxellädor förbundits med en gemensam drivkäl-la.

I förpackningsmaskinen enligt uppfinningen är driv-nings- och rörelseschema sä utformade, att belastningar, skakningar och buller avsevärt reduceras i jämförelse med 10 tidigare förpackningsmaskiner.

Föredragna utföringsformer av förpackningsmaskinen enligt uppfinningen har vidare getts de av de osjälvstän-diga patentkraven 4-7 framgäende kännetecknen.

En föredragen utföringsform av säväl sättet som 15 maskinen enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas när-mare under särskild hänvisning tili bifogade, schematiska ritningar, vilka blott visar de för förstäelse av uppfinningen oundgängliga detaljerna.

Fig. 1 visar frän sidan och delvis i genomskärning 20 schematiskt de olika huvuddelarna vid en förpackningsmas-kin enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar förpackningsmaskinen enligt figur 1 uppifrän.

Fig. 3 visar schematiskt i perspektiv den stegvisa 25 framställningen av förpackningsbehällare vid en maskin enligt uppfinningen.

Maskinen enligt uppfinningen är liksom den i tidigare nämnda amerikanska patent beskrivna maskinen uppbyggd av ett stativ 1 som innefattar en horisontell platta 2. 30 Under plattan finns maskinens drivaggregat, dess elsystem, smörjsystem samt övriga för driften nödvändiga, konventio-nella detaljer. Drivaggregatet innefattar förutom motorn 3 en med denna förbunden indexeringsväxelläda 4, vilken förutom att omvandla motorns 3 kontinuerliga rotation till 35 en indexerande rörelse överför rörelsen tili maskinens - - Γ ie 79995 rörliga delar. Indexeringsväxeln 4 är säledes förbunden med en centralt i maskinen belägen drivaxel 5, vilken i sin tur driver tvä ovanför stativplattan 2 belägna, paral-lellt sig sträckande transportörer 6. Drivaxeln 5 är vida-5 re drivbart förbunden med ett antal kurvpaket 7, frän vil-ka ett icke visat system av armar ocn stänger överför rö-relse tili ett flertal utmed transportörerna 6 belägna bearbetningsstationer, vilket kommer att förklaras närmare i det följande. Frän indexeringsväxeln 4 sträcker sig vi-10 dare ett icke visat, vertikalt kraftöverföringsorgan, vilket driver ett antal i maskinstativet roterbart monterade dornhjul 8. Drivarrangemanget, som tili Stora delar är konventionellt, innefattar även ytterligare krafturtag för smörjoijepumpar, tryckluftspumpar eller liknande, vilka 15 emellertid saknar betydelse för förstäelse av uppfinningen och därför icke beskrives närmare i detta sammanhang. Drivaggregatet är som helhet inneslutet i ett under sta-tivets platta 2 beläget utrymme.

Ovanför stativplattan 2 finns transportorgan för 20 förpackningsbehällarämnena samt ett antal oiikä organ för formning, fyllning eller annan bearbetning av de enskilda förpackningsbehällarna. Denna Övre del av maskinen kan grovt indelas i en tili vänster i figurerna belägen första del, vid vilken förpackningsbehällarämnena omformas och 25 förberedes för mottagning av fyllgodset, samt en andra, tili höger i figurerna belägen del vid vilken fyllgodset tillföres och förpackningsbehällarna slutformas och till-slutes. Förpackningsbehällarna är av känd typ, t.ex. sk. takästyp och innefattar ett bärarskikt av t.ex. papper, 30 vilket pä bäda sidor är belagt med vätsketäta och värme-förseglingsbara termoplastskikt. Ämnena är medelst biglin-jer indelade i olika fält för behällarkropp, topp- och bottendelar samt förseglade tili rörform samt flatlagda. Detta är emellertid helt konventionellt och saknar bety-35 delse för uppfinningen.

i7 79995

Maskinens första del innefattar tvä utanför det egentliga stativet 1 belägna magasin 9, vilka är anordnade att satsvis mottaga ett antal flatlagda förpackningsbehäl-larämnen 10 (flgur 3), vilka manuellt eller automatiskt 5 placeras i magasinet där de successivt förflyttas ät höger i figurerna tili resningsaggregatet 11. Resningsaggregaten reser de enskilda, flatlagda förpackningsbehällarämnena 10 sä att de blir rörformiga och erhäller ett huvudsak-ligen kvadratiskt tvärsnitt. Med hjälp av inmatare 12 10 överföres därefter de rörformiga förpackningsbehällarämne-na 10 tili momentant i linje med inmataren 12 belägna dornar 13, vilka uppbäres stjärnformigt av de tidigare nämnda, stegvis roterbara dornhjulen 8. Varje dornhjul är vanligen dubbelt och samverkar dä ocksä med dubbla inmata-15 re 12. Härvid kommer givetvis ocksä alltid tvä förpack-ningsbehällare att hanteras samtidigt, vilket emellertid är underförstätt och för tydlighets skull ej beskrives närmare i beskrivningen. Detta innebär ocksä att samtliga efterföljande bearbetningsorgan (fyllare, toppformare 20 etc.) är av tvillingtyp (dubbla), vilket emellertid är välkänt och därför ej beskrives närmare. När förpacknings-behällarämnet placerats i läge pä dornen vrides dornhjulet ett steg, varigenom förpackningsbehällarämnets utskjutande ände blir placerad mittför en varmluftsugn 14, vilken vär-25 mer det utskjutande materialets termoplastiska skikt tili mjukningstemperatur. Därefter vrides dornhjulet ytterliga-re ett steg och de uppvärmda, utskjutande bottenflikarna vikes samman samt sammanpressas under samtidig kylning sä att en vätsketät förseglad behällarbotten uppkommer. Genom 30 ytterligare vridning av dornhjulet kommer förpackningsbe-hällaren därefter att placeras vertikalt ovanför endera av de bäda transportörerna 6, och därmed är hanteringen av förpackningsbehällarämnet i maskinens första del av-slutad.

35 De bäda tidigare nämnda, säsom transportorgan för ie 79995 förpackningsbehällarna tjänstgörande kedjetransportörerna 6 sträcker sig i maskinens längdriktning parallellt med varandra och med den underliggande drivaxeln 5. Varje-transportör 6 innefattar tvä ändlösa transportkedjor, vil-5 ka är försedda med medbringare och mellan sig formar ut-rymmen eller fack, vars storlek svarar mot storleken av förpackningsbehällarna. Dornhjulens antal kan variera i beroende av maskinens storlek, men varje transportör 6 är förknippad med ett (dubbelt) dornhjul 8 och sträcker sig 10 med sin ena ände rakt under (parallellt med) dornhjulets rotationsaxel. Frän varje dornhjul överföres nu förpackningsbehällarna tili underliggande transportör 6 genom att förflyttas vertikalt nedät tili transportörens lediga fack. Omedelbart efter det att förpackningsbehällarna pla-15 cerats i korrekt läge i transportören äterupptages dennas intermittenta framdrivning och transportören förflyttar förpackningsbehällarna stegvis framät tili de tidigare nämnda bearbetningsstationer som är anordnade utmed transportören. Efter att ha förflyttats en viss sträcka i 20 transportören när den aktuella, upptill öppna förpack-ningsbehällaren den första bearbetningsstationen, vilken är en toppförvikare 15, vars uppgift är att förvika för-packningsbehällarens toppaneler i riktning mot det slut-liga, förseglade läget sä att materialet i de mellan pane-25 lerna belägna biglinjerna mjukas upp, och efterföljande slutformning av toppen underlättas. Efter förvikningen har förpackningsbehällarens toppaneler ett nägot invikt läge, men förpackningsbehällaren är fortfarande öppen dä den när efterföljande station, som innefattar en fyllare 16 samt 30 en fyllgodsbehällare 17. Fyllaren 16 kan liksom dornhjulen 8 vara dubbel och innefatta tvä fyllaggregat med vardera en doserpump 18 och ett fyllrör 19. Den förpackningsbe-hällare som skall fyllas lyftes dä den befinner sig mitt under fyllröret medelst en icke visad anordning uppät tili 35 dess att fyllrörets undre ände befinner sig inne i för- i9 79995 packningsbehällaren och närä dennas botten. Härefter ak-tiveras doseringspumpen 18 och önskad volym fyllgods till-föres behällaren samtidigt som denna äter förflyttas ver-tikalt neddt tili sitt tidigare läge i transportören 6.

5 Genom denna manöver undviker man att fyllgodset skummar och hindrar efterföljande formning och förslutning av för-packningsbehällarens överdel. Efter fyllningen transporters förpackningsbehällaren med hjälp av transportören 6 vidare tili efterföljande station, vilken innefattar en 10 toppugn 20 som medelst varmluft uppvärmer det termoplas-tiska materialet pä de delar av förpackningsbeh&llarens uppskjutande toppflikar som skall förseglas tili varandra. Efter uppvärmningen tili det termoplastiska skiktets smälttemperatur förflyttas förpackningsbehällaren vidare 15 tili efterföljande station, vilken innefattar en toppför-seglingsanordning 21 som hopviker och sammanpressar de upphettade toppflikarna sä att en vätsketät försegling uppkommer. Efter fullbordandet av förseglingen överföres förpackningsbehällaren medelst transportören 6 tili ett 20 datumverk 22, vilket förser förpackningsbehällarens överdel med önskad datumstämpling eller annan markering. Härefter är förpackningsbehällaren färdigformad och kan ut-matas frän transportören 6 och förpackningsmaskinen med hjälp av utmatningsanordningar 23, vilka överför förpack-25 ningsbehällarna tili ett icke visat transportband.

Säsom tidigare nämnts sker drivningen av maskinen med hjälp av drivaggregatet, vars motor 3 via indexerings-växeln 4 driver den centrala drivaxeln 5, som i sin tur driver transportorganen 6 samt de olika bearbetningssta-30 tionerna. För att undvika de inledningsvis nämnda problem (ojämn drivmomentkurva, ryckig gäng, slag, stötar och bul-ler) som hittills kända, flerbaniga förpackningsmaskiner av denna typ är behäftade med i större eller mindre ut-sträckning drives de olika organen vid förpackningsmaski-35 nen enligt uppfinningen asynkront. Säledes sker den inter- ----- - u..

20 7 9 9 9 5 mittenta framdrivningen av de bäda transportorganen 6 ej samtidigt, utan enligt ett förskjutet rörelsemönster, vil-ket huvudsakligen innebär att det ena transportorganet 6' stär stilla medan det andra transportorganet 6" förflyt-5 tas. Denna asynkrona framdrivning av transportorganen 6 medför automatiskt att bearbetningsstationerna 15', 16', 20', 21’, 22' utmed det ena transportorganet aktiveras växelvis med bearbetningsstationerna 15", 16", 20", 21", 22" utmed det andra transportorganet samt i takt med res-10 pektive transportorgans 6’, 6" intermittenta framdrivning. Härigenom kommer t.ex. fyllorganet 16 vid det ena transportorganet att vara aktivt medan det motsatta fyllorganet är inaktivt, och toppugnen 20 vid det ena transportorganet är aktiv samtidigt som motsvarande toppugn är inaktiv. 15 Denna växelvisa aktivering av de olika bearbetningsstationerna medför en avsevärd besparing av kraft och energi, eftersom i princip varje par bearbetningsstationer (anord-nade mittför varandra vid respektive transportör) kan tillföras energi kontinuerligt, eftersom denna växelvis 20 ledes till vardera av de i paret ingäende stationerna. Vid tidigare förpackningsmaskiner krävs momentant mycket stora energimängder, eftersom samtliga stationer vid bäda (alia) transportörerna aktiveras samtidigt. Storleken av energi-eller drivkällan för varje stationspar kan samtidigt re-25 duceras avsevärt, eftersom stationerna växelvis utnyttjar en gemensam drivkälla. Denna fördel är särskilt markant vad gäller toppugnarna 20, vilka tidigare momentant krävt stora mängder hetluft, som pä grund av systemets tröghet mäste producerats även mellan användningstillfällena och 30 dä inneburit en ren energiförlust. Vid maskinen enligt uppfinningen kan hetluften växelvis fördelas mellan de bäda toppugnarna 20', 20" s4 att energiförluster pä grund av inaktiva toppugnar praktiskt taget helt kan undvikas. Pä liknande sätt kan tillförseln av fyllgods till fyllarna 35 16 förenklas genom att dessa arbetar växelvis, varigenom 2i 79995 tillförselröret kan utnyttjas effektivare och liksom pum-par, ventiler och andra detaljer ges mindre dimensioner.

Den intermittenta drivningen av de bäda transport-organen sker med hjälp av indexeringsväxeln 4, vilken upp-5 visar tvä urtag vars rörelsemönster är likformiga, men inbördes förskjutna 180°. Härigenom säkerställes en stor noggrannhet vid den växelvisa framdrivningen av de bäda transportorganen 6. De bäda kampaketen 7 kommer via driv-axeln 5 att ges ett pä motsvarande sätt förskjutet rörel-10 semönster, vilket genom drivningen via drivaxeln 5 är helt synkroniserat med respektive transportorgans intermittenta framdrivning. Även de bäda dornhjulens 8 intermittenta vridningsrörelse är givetvis synkroniserad med motsvarande transportorgans 6 rörelse, varigenom överföringen av för-15 packningsbehällarämnen frän dornarna 13 tili transportorganen 6 kan ske utan svärighet. Detta är emellertid känd teknik och torde ej behöva beskrivas närmare i detta sam-manhang.

Eftersom de bäda transportorganen och med dessa 20 samverkande organ är permanent förbundna med den gemensam-ma drivkällan i inaktivt respektive aktivt läge kommer belastningen pä drivmotorn 3 att utjämnas sä att de mar-kanta toppar som uppkommer i momentkurvan vid maskiner med synkront drivna transportorgan avsevärt reduceras. Likasä 25 reduceras det totala effektbehovet, eftersom det ena transportorganets retardation kommer att bidraga tili det andra transportorganets samtidiga acceleration, varigenom ett mindre drivaggregat kan utnyttjas med därav följande reduktion av energiätgäng, buller m.m. Vid maskiner med 30 tvä transportorgan är dessa lämpligen förbundna med drivkällan med 180° förskjutning under det att vid flera transportorgan dessa kan vara fördelade pä annat sätt.

Claims (7)

22 79995

1. Menetelmä täytettyjen ja suljettujen pakkaussäi-liöiden valmistamiseksi kahdella tuotantolinjalla, joiden 5 yhteydessä pakkaussäiliöitä siirretään jaksottaisesti eteenpäin erilaisten käsittelyasemien (15,16,20,21,22) välillä kahden asynkronisesti käytetyn kuljetinelementin (6',6") avulla, jolloin mainitut, ensimmäisen siirtoele-mentin (6') varrella olevat käsittelyasemat (15',16', 10 20',21',22') tulevat käynnistetyiksi vuorottaisesti toisen kuljetinelementin (6") varrella olevien käsittelyasemien (15",16",20",21",22") kanssa sekä samassa jaksossa vastaavan kuljetinelementin jaksottaisen käytön kanssa, tunnettu siitä, että kuljetinelementtejä (6) käytetään 15 jatkuvasti pyörivällä sähkömoottorilla (3), joka jakoham-maspyörän (4) kautta on operatiivisesti kytketty ensimmäiseen kuljetinelementtiin (6') ja operatiivisesti irtikytketty toisesta kuljetinelementistä (6"), ja päinvastoin keskinäisesti siirretyn radan tapauksessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuhunkin käsittelyasemapariin (15’,15",16',16",20',20",21',21", 22',22”) syötetään jatkuvasti energiaa, joka johdetaan vuorotellen kumpaankin pariin sisältyvään asemaan.

3. Pakkauskone käsittäen kuljetinelementit (6) pak- kaussäiliöiden (10) siirtämiseksi erilaisten asemien (15,16,20,21,22) välillä täyttöä, sulkemista tai muuta käsittelyä varten, joka kone sisältää kaksi jaksottaisesti käytettävää kuljetinelementtiä (6',6"), jotka kumpikin-30 on varustettu sarjalla käsittelyasemia (15',16',20',21', 22';15",16",20",21",22"), jotka kuljetinelementit (6',6") on liitetty käyttövoimalähteeseen (3) ja on sovitettu käytettäviksi smanalaisen, mutta keskinäisesti siirretyn liikeradan mukaisesti, tunnettu siitä, että kuljetin-35 elementit (6) on liitetty yhden tai useamman jakovaihde- 23 79995 laatikon (4) välityksellä yhteiseen käyttövoimalähteeseen (3).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kone, tunnettu siitä, että kuljetinelementteinä toimivat pit- 5 kittäiset, samansuuntaisesti asetetut kuljettimet.

5. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 2-4 mukainen kone, tunnettu siitä, että erilaiset asemat (15.16.20.21.22) on asetettu pareina suoraan vastakkain toistensa suhteen vastaavalle kuljettimelle (6).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kone, tun nettu siitä, että asemaparien sisältämät asemat (15.16.20.21.22) voidaan käynnistää vuorotelleen yhteisen käyttövoima- tai energialähteen avulla.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai tai 6 mukainen kone, 15 tunnettu siitä, että asemapari käsittää elementit sisällön syöttämiseksi pakkaussäiliöihin, tällaisen parin sisältämien asemien (16',16") ollessa vuorottaisesti liitettävissä sisällön syöttölähteeseen. 24 79995