NL9300573A - Werkwijze en inrichting voor het regelen van de beweging van produkten, in het bijzonder voor verpakkingsmachines. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het regelen van de beweging van produkten. in het bijzonder voor verpakkingsmachines.

De onderhavige uitvinding heeft in hoofdzaak betrekking op verpakkingsmachines en, meer in het bijzonder, op machines waarin de te verpakken produkten worden gebracht in een slangvormige wikkel welke dan wordt samengeknepen, afgesloten en doorgesneden in gebieden tussen opeenvolgende produkten of produktgroepen, ter vorming van afzonderlijke verpakkingen.

Het samenknijpen, afsluiten en doorsnijden van de slangvormige wikkel wordt uitgevoerd in een of meer afdichtstations in cascade. Elk station bezit gewoonlijk twee klauwen die een guillotine-achtige relatieve klembeweging kunnen uitvoeren of, overeenkomstig de oplossing die momenteel waarschijnlijk het meest wordt gebruikt, twee roterende inrichtingen, de een boven de ander, waaraan de klauwen voor het· inwerken op de wikkel zijn gemonteerd in corresponderende hoekstanden.

Gereedschap van dit soort (gewoonlijk bekend als "Flow-pack", "form-fill-seal" of, in het kort, FFS gereedschap) wordt bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4 862 673 en 4 955 184 ten name van aanvraagster.

Met dit gereedschap, in het bijzonder met nogal hoge werkingssnel-heden en wanneer te verpakken produkten een bepaalde hoogte bezitten (bijvoorbeeld stapels koekjes, crackers of overeenkomstige voedselproduk-ten) is tijdens het gebruik vastgesteld, dat de klauweenheid, welke is gesloten voor het samenpersen en afdichten (en eventueel doorsnijden) van de slangvormige wikkel, een zekere neiging vertoont om het produkt of de produktgroep die zich onmiddellijk stroomopwaarts van het gebied van de wikkel waar deze wordt samengedrukt iets naar achteren te duwen.

Deze duwwerking kan de te verpakken produkten verplaatsen, zodat zij uiteindelijk iets stroomopwaarts (in de richting waarin de produktstroom door de verpakkingsmachine beweegt) terecht komen ten opzichte van de verwachte posities daarvan, welke bijzonder nauwkeurig zijn bepaald door tijdsbepaal- en afpaseenheden stroomopwaarts van de klauwen. In bepaalde gevallen leidt deze verplaatsing tot de vorming van verpakkingen die niet nauwkeurig corresponderen met de verwachte kwaliteit en, in belangrijker gevallen, resulteren in foutief positioneren van de produkten, welke ten slotte worden "samengeknepen" door de klauwen wanneer deze zich sluiten voor het afdichten van de wikkel, hetgeen duidelijk een ongewenste wer- kingsconditie is, ten gevolge waarvan de verpakkingsmachine onmiddellijk dient te worden stilgezet.

Om dit fenomeen tegen te gaan, is reeds voorgesteld zijdelingse opsluitmiddelen te verschaffen voor de wikkel (gewoonlijk twee paar aangedreven banden die werkzaam zijn aan tegenover gelegen zijden van de wikkel) onmiddellijk stroomopwaarts van het gebied waarin de klauwen werkzaam zijn, om de wikkel en de produkten daarbinnen zachtjes vast te pakken en ter voorkoming van de relatieve glijbeweging ten gevolge van de samendrukwerking (de samendrukking) door de klauwen die zich onmiddellijk stroomafwaarts bevinden.

Deze oplossing is slechts bijzonder effectief wanneer de produkten exacte en nauwkeurig bepaalde zijdelingse afmetingen bezitten, hetgeen nauwelijks het geval is in werkelijkheid, in het bijzonder wanneer het gaat om voedselprodukten zoals gebakken produkten, waarvan de afmetingen om verschillende redenen (bijvoorbeeld afwijkende mate van rijzen in de oven) binnen brede grenzen kunnen variëren.

Tevens is voorgesteld gebruik te maken van vacuüm (lage atmosferische druk) waarmee een onderdruk wordt gevormd in de wikkel zodat de slangvormige wikkel nauwsluitend komt te liggen rondom de zich daarin bevindende produkten waardoor, in een zekere mate, de relatieve verschuiving ten gevolge van de samendrukwerking van de klauwen wordt weerstaan.

Hoewel een evaluatie van de effectiviteit van deze werkwijze achterwege wordt gelaten, wordt opgemerkt dat het gebruik van een vacuümbron (in de praktijk een afzuigpomp) binnenin een verpakkingsinstallatie voor bijvoorbeeld voedselprodukten, gewoonlijk bijzonder moeilijk is wegens de neiging van de afzuigpomp om de kruimels, brokstukken, stof, enz. op te zuigen, welke gewoonlijk aanwezig zijn in de omgevende atmosfeer.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een oplossing waarmee het hierboven beschreven fenomeen op een veilige en betrouwbare wijze is op te lossen zonder dat dit gepaard gaat met de mogelijke nadelen van de oplossingen volgens de stand van de techniek zoals hierboven beschreven.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt dit doel bereikt middels een werkwijze en een inrichting welke de specifieke maatregelen bezitten zoals aangegeven in de bijgevoegde conclusies.

De uitvinding zal nu, zuiver bij wijze van niet beperkend voorbeeld, worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Figuur 1 een zijaanzicht is van een deel van een verpakkingsmachine uitgevoerd overeenkomstig de uitvinding, en figuur 2 een perspectivisch aanzicht is van de machine van figuur 1.

De tekeningen tonen het of een station voor het afsluiten van een wikkel in een verpakkingsmachine van het soort dat algemeen bekend is als "flow-pack" of "form-fill-seal"-machine.

Zoals reeds eerder aangegeven, kunnen de algemene kenmerken van een dergelijke inrichting algemeen bekend zijn in het vakgebied, waarmee een gedetailleerde beschrijving daarvan hier niet is vereist, en in dit verband wordt verwezen naar bijvoorbeeld de twee reeds eerder genoemde Amerikaanse octrooischriften op naam van aanvraagster.

Ten behoeve van een beter begrip van de onderhavige uitvinding is het voldoende om in gedachte te houden dat een inrichting van het hierboven vermelde soort bestemd is voor het in een ononderbroken stroom bewerken van produkten P (die van links naar rechts met betrekking tot het aanzicht van figuur 1 bewegen), welke zijn gevormd - in de getoonde uitvoering - door stapels voedselprodukten, zoals bijvoorbeeld koekjes, waarbij twee of drie koekjes met een bepaalde dikte op elkaar zijn geplaatst.

Stroomopwaarts van het getoonde afdichtstation, dat algemeen is aangeduid met 1, zijn de produkten P gebracht in een slangvormige wikkel T, gevormd door een folie van doorzichtig kunststof materiaal, of van aluminium bedekt met een warmtelasbaar materiaal aan de binnenzijde daarvan, en dergelijke.

In het bijzonder worden de produkten P gebracht in de slangvormige wikkel T in standen (en dus op onderlinge afstand) die nauwkeurig zijn bepaald op een wijze gecorreleerd aan ("in fase") met de werking van de afdichteenheid. Dit is in overeenstemming met algemeen bekende criteria die hier niet verder behoeven te worden beschreven.

In de getoonde uitvoering is de eenheid 1 gevormd door twee tegengesteld roterende inrichtingen, de een boven de ander, elk gevormd door een aangedreven as 2 waarop twee (of meer) werkzame organen of klauwen 3 zijn gemonteerd, onder gelijke hoeken verdeeld aangebracht over de omtrek. Ten gevolge van de rotatiebeweging van de assen 2, volgen de klauwen omtreks-bewegingen waardoor zij worden neergelaten (in het geval van de bovenste klauwen) en worden opgetild (in het geval van de onderste klauwen) ten opzichte van de overeenkomstige organen van de andere inrichting voor het verschaffen van een nettobeweging naar en van elkaar ten gevolge van de synchronisatie van de rotatiebeweging van de assen 2 (welke gewoonlijk zijn gekoppeld via een overbrenging, niet weergegeven). Deze beweging is bedoeld om de wikkel T samen te persen ten gevolge van het sluiten van de klauwen 3 in de gebieden tussen twee opeenvolgende produkten P.

De uiteinden van de klauwen 3 bezitten tevens verhittingselementen 4 (met niet weergegeven weerstanden) voor het lokaal warmtelassen van het materiaal van de wikkel T geklemd tussen de klauwen, om dit af te sluiten ten gevolge van de vorming van een dwarsafdichting in de wikkel T.

De werkingstemperatuur van de elementen 4 en de vormen daarvan (bijvoorbeeld als bladen) kan eveneens leiden tot het doorsnijden van de aldus gevormde dwarsafdichting en de daaruit voortvloeiende vorming van afzonderlijke verpakkingen die elk een afzonderlijk produkt of groep produkten bevat.

Tevens is er gereedschap (zoals beschreven in het Amerikaanse oc-trooischrift 4 862 673) met twee afdichteenheden 1 in cascade, waarvan de eerste de wikkel samenknijpt en warmtelast en de tweede de afdichting versterkt en de snijwerking uitvoert.

Zoals vermeld is het doel van de onderhavige uitvinding te voorkomen dat tijdens het samendrukken van de wikkel T, ten gevolge van het zich sluiten van de eenheid 1, druk wordt uitgeoefend op het produkt of de produkten P die zich onmiddellijk stroomopwaarts bevinden, waardoor die produkten achterwaarts bewegen, ten opzichte van de voortbewegingsrich-ting in de verpakkingsinrichting, die zoals met betrekking tot de uitvoering waarop figuur 1 betrekking heeft een beweging van de produkten P van links naar rechts toont, waarbij de samendrukwerking zodanig is dat gevaar bestaat dat de produkten P terugkeren naar links.

Bij de oplossing overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt dit probleem opgelost met het gebruik van de inrichting welke algemeen is aangeduid met het verwijzingscijfer 5. Deze inrichting is in hoofdzaak gevormd door een aangedreven eindloze ketting of kettingpaar 6 met een in hoofdzaak driehoekige bewegingsbaan (echter is deze vorm niet essentieel) . In het bijzonder bezit de baan een rechte benedenpart dat evenwijdig loopt aan de part waarover de produkten P en de wikkel T naar de afsluiteenheid 1 bewegen, bij voorkeur iets onder het bovenvlak dat is bepaald door de wikkel T waarmee de produkten P zijn bedekt.

Zoals duidelijker is te zien in het perspectivisch aanzicht van figuur 2, zijn de ketting of kettingen 6 gemonteerd ter weerszijden van de baan waarlangs de slangvormige wikkel T en de zich daarin bevindende produkten P voortbewegen. Eén of meer vingers 7 die zijn bevestigd aan de kettingen 6 steken in de richting van de bewegingsbaan van de slangvormige wikkel T en de produkten P, en werken daarmee samen.

De posities waarin de vingers 7 zijn gemonteerd aan de kettingen 6 zijn zodanig gekozen dat hun tussenruimte (gemeten langs de bewegingsbaan daarvan) in hoofdzaak overeenstemd met de totale lengte van de te vormen verpakkingen.

De ketting 6 wordt aangedreven door een overbrenging 9 die, middels overbrengelementen (niet getoond), is aangedreven door dezelfde aandrijf-eenheid die de klauwen 1 aandrijft. De beweging van de ketting 6 is gesynchroniseerd met de voortbeweging van de slangvormige wikkel T, zodanig dat wanneer de inrichting in werking is, elke vinger 7 langs de onderste rechte part van de bewegingsbaan daarvan beweegt met een snelheid gelijk aan die waarmee de produkten P bewegen over een lager schuifvlak 8, in een stand overeenkomstig de ruimte binnen de slangvormige wikkel T die is vrijgelaten tussen twee opeenvolgende produkten of groepen produkten P.

Elke vinger 7 drukt aldus de slangvormige wikkel t samen, waardoor deze iets neerwaarts wordt gedrukt achter elk produkt of groep produkten P, zoals schematisch is weergegeven in figuur 1.

De mate van samendrukken die wordt bereikt zal natuurlijk afhangen van de hoogte van de benedenpart van de ketting 6 ten opzichte van het benedenvlak 8 waarover de produkten P voortbewegen (met de tussenplaat-sing van het benedendeel van de slangvormige wikkel T).

Natuurlijk zal het samendrukeffect tevens afhangen van de plaatsen waar de vingers 7 aan de kettingen 6 zijn gemonteerd. In de getoonde uitvoering zijn de betreffende kettingen gewoonlijk kettingen met schakels en de vingers 7 zijn eenvoudigweg gevormd door cilindrische staven die gemonteerd op de assen van de respectieve schakels van de ketting.

Echter is deze keuze niet essentieel.

In elk geval, om de uitvinding op de juiste wijze in werking te brengen, is het belangrijk dat, tijdens de beweging langs de benedenpart van de baan, de vingers 7* of nauwkeuriger, het benedenoppervlak of de generatrice daarvan, zich op een hoogte bevinden (vanzelfsprekend ten opzichte van het glijpad 8) dat iets is gelegen onder de hoogte van het bovenvlak van de slangvormige wikkel T welke rond de produkten is gewikkeld.

Vanzelfsprekend heeft de aanduiding "ten minste iets onder" in verband met de intensiteit van de samendrukwerking van de wikkel T betrek king op verschillende factoren en, als eerste en belangrijkste, op de totale hoogte van de produkten of groepen produkten P. De maximaal mogelijke neerlaatbeweging van de vingers 7 is in elk geval gewoonlijk aanzienlijk minder dan de halve hoogte van een produkt P of ëen groep produkten P. In feite, wanneer de vingers 7 over een dergelijke afstand zouden moeten worden neergelaten (hetgeen gelijk zou zijn aan de neerwaartse slag van de klauwen die zijn samengeklemd) is in feite te verwachten, dat in plaats van voordelig, hun tussenkomst zou kunnen leiden tot verdere problemen betreffende de werking van de inrichting.

In elk geval kan de ideale werking op elk moment worden gekozen door de gebruiker afhankelijk van de specifieke eisen van het proces.

Ten behoeve hiervan, zoals duidelijker is te zien in figuur 2, is de inrichting 5. samen met de overbrenging 9 daarvan, gemonteerd op een bevestigingsdeel of equivalente ondersteuning 9a die op instelbare wijze is bevestigd aan het gestel van de inrichting, bijvoorbeeld onder tussen-plaatsing van instelmiddelen, zoals een klemschroef 10, welke gelost kan worden zodat de eenheid gevormd door het bevestigingsdeel ©n de daarop gemonteerde inrichting 5 vertikaal kunnen verschuiven, en de verplaatsing daarvan ten opzichte van een schaalverdeling 11 kan worden bepaald totdat de optimale werkingscondities zijn gevonden.

Aldus is de werking van de onderhavige uitvinding gebaseerd op een oplossing waarbij de vingers 7 een samendrukwerking uitoefenen op de wikkel, stroomopwaarts van elk produkt of groep produkten P, welke complementair is aan de samendrukkende werking stroomafwaarts door de klauwen van de afsluiteenheid 1.

Met andere woorden, elk produkt of groep produkten P dat aankomt onmiddellijk stroomopwaarts van de eenheid 1 en neigt om achterwaarts te bewegen (waardoor deze aldus iets stroomopwaarts wordt bewogen ten opzichte van de wikkel T) door de samendrukwerking van de eenheid 1 die zich sluit voor het vastpakken van de wikkel T, wordt op hetzelfde moment onderworpen aan een overeenkomstige belasting van een geringere grootte, deze keer uitgeoefend stroomopwaarts door de vinger 7 die de voorwaartse beweging van het produkt P langs het vlak 8 volgt en dus een samendrukef-fect verschaft om het produkt of de groep produkten P voorwaarts te drijven, waardoor deze iets stroomafwaarts worden verplaatst ten opzichte van de wikkel T. Omdat de twee samendrukwerkingen en de daaruit voortvloeiende belastingen in tegengestelde richtingen werkzaam zijn, heffen zij elkaar op zodat het produkt of de groep produkten P nauwkeurig op dezelf de plaats blijven ten opzichte van de slangvormige wikkel T, welke is bepaald door de afpas- en tijdbepaaldorganen welke zijn aangebracht stroomopwaarts van de verpakkingsinrichting.

Aldus zijn de problemen welke zijn aangegeven in de béschrijvingsin-leiding uitgebannen.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het regelen van de beweging van produkten (P) in een verpakkingsinrichting waarin een stroom van de produkten P voortbeweegt, gewikkeld in een slangvormige wikkel (T), naar t'en minste één afsluiteenheid (1) welke bestemd is om de wikkel (T) samen te drukken in de ruimten tussen opeenvolgende produkten (P) in de stroom, met het kenmerk. dat uitgevoerd worden de stap voor het verschaffen van middelen (7) om de wikkel (T) samen te drukken, zodanig dat de wikkel (T) in ten minste één ruimte tussen opeenvolgende produkten (P) in de stroom, stroomopwaarts van de afsluiteenheid (1) wordt samengedrukt zodanig dat wanneer de slangvormige wikkel (T) gesloten wordt door de afsluiteenheid (1), de produkten (P) gelijktijdig zijn onderworpen aan: - een samendrukwerking van de wikkel (T) door de afsluiteenheid (1) stroomafwaarts van het produkt (P), en - een samendrukkende werking op de wikkel (T) door het samendrukmiddel (7) stroomopwaarts van het produkt (?), zodat het produkt (P) ten opzichte van de wikkel (T) op de plaats daarvan blijft.

2. Inrichting voor het regelen van de beweging van produkten (P) in een verpakkingsinrichting waarin een stroom van de produkten (P) voortbeweegt, gewikkeld in een slangvormige wikkel (T), naar ten minste één afsluiteenheid (1) welke bestemd is om de wikkel (T) samen te drukken in de ruimten tussen opeenvolgende produkten (P) in de stroom, met het kenmerk. dat deze is voorzien van middelen (7) om de wikkel (T) samen te drukken, welke de wikkel (T) kan samendrukken in ten minste één ruimte tussen opeenvolgende produkten (P) in de stroom, stroomopwaarts van de afsluiteenheid (1), zodat, wanneer de slangvormige wikkel (T) gesloten wordt door de afsluiteenheid (1), de produkten (P) gelijktijdig zijn onderworpen aan: - een samendrukkende werking op de wikkel (T) door de afsluiteenheid (1) stroomopwaarts van het produkt (P), en - een samendrukkende werking op de wikkel (T) door het samendrukmiddel (7) stroomopwaarts van het produkt (P), zodat het produkt (P) ten opzichte van de wikkel (T) op zijn plaats blijft.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het samendrukmiddel (7) is gevormd door drukformaties (7) welke een beweging in hoofdzaak gelijkvormig en synchroon met de bewegingsbaan van de produkten (P) en de slangvormige wikkel (T) stroomopwaarts van de afsluiteenheid (1) kunnen uitvoeren.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3. met het kenmerk, dat het samendrukmiddel vingers (7) bezit die de wikkel (T) kunnen samendrukken.

5· Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 2 tot 4, met het kenmerk, dat het samendrukmiddel (7) drukformaties (7) bezit die gedragen zijn door een lichaam (6) welke beweegbaar is langs een in hoofdzaak eindloze baan met een part dat in hoofdzaak evenwijdig loopt aan de bewe-gingsbaan van de produkten (P) en de slangvormige wikkel (T).

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 2 tot 5» met het kenmerk. dat de intensiteit van de samendrukkende werking die wordt uitgeoefend op de slangvormige wikkel (T) door het samendrukmiddel (7) naar keuze is te variëren (10, 11).

7· Inrichting volgens conclusie 5 en 6, met het kenmerk, dat dit is voorzien van middelen (10, 11) voor het naar keuze variëren van de hoogte van de bewegingsbaan van de drukformaties (7) ten opzichte van het vlak (8) van de beweging van de produkten (P).

8. Inrichting volgens conclusie 5. met het kenmerk, dat het beweegbare lichaam gevormd is door één of meer aangedreven kettingen.