NO142243B - Apparat for tilfoersel av forutbestemt mengde tetningsmateriale i lukkekapsler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for tilførsel av forutbestemte mengder av tetningsmateriale i dype lukkekapsler,

med en innretning for transport av kapsl.ene med forutbestemt hastighet under en ekstruderingsinnretning, og med et blad som av en drivinnretning beveges i en omløpsbane som omfatter ekstruderingsinnretningens utmatningsåpning og det 'indre, av kapselen som beveges under utmatningsåpningen, hvilket blad avskiller den for kapselen forutbestemte mengde tetningsmateriale som ekstruderes ut av utmatningsåpningen og overfører denne materialmengde til bunnen av kapselen. • ;.

Et slikt apparat er tidligere kjent eksempelvis fra tysk patent hr. 16 04 331. Slike tidligere utmatningsapparater har imidlertid hatt den ulempe at når tetningsmaterialet tilføres dype kapsler, vil den ytre ende av kuttebladét i radial retning k6mme i berøring med"skjørtet for kapselen på grunn av at bladet', roterer med ensartet hastighet og man får derved ingen tilfredsstillende funksjonering.

En fremgangsmåte for å overvinne denne ulempe er foreslått i

US patent nr. 3,782,329 som viser at en kam er anordnet i forbindelse med kuttebladét slik at det fåes en vertikal bevegelse av dette i forhold til kapseltransportoren i tillegg til bladets rotasjon. Da imidlertid kam-folger typen som anvendes ved denne fremgangsmåte er utsatt for sterk slitasje er apparatet vanskelig å drive med stor hastighet og er uegnet for kommersiell

masseproduksjon.

Det er en "hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret apparat som kan utmate på forhånd bestemte mengder av et tetningsmateriale noyaktig og med stor hastighet inn i kapsler, selv meget dype slike, slik at materialet avsettes sentralt i det indre av hver kapsel.

Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den efterfolgende beskrivelse.

Nærværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat for utmatning

av på forhånd bestemte mengder av tetningsmateriale i kapsler, hvilket apparat er nærmere angitt i de efterfolgende krav.

Fig. 1 er et forenklet planriss av et apparat ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i storre målestokk utmatningsseksjonen for tetningsmaterialetfor apparatet ifolge fig. 1. Fig. 3 viser kollisjon mellom et kutteblad og en kapsel når bladet roterer med ensartet hastighet. Fig. 4 viser et perspektiv med bortskårne partier til illustra-sjon av midlene for drift av bladet for apparatet i Fig. 1. Fig. 5 er et oppriss i likhet med fig. 3 for å vise hvorledes man unngår kollisjon mellom kuttebladét og kapselen når bladet roterer med en ikke-ensartet hastighet, og Fig. 6 er et oppriss, i likhet med fig. 3 og 5, som viser det tilfelle hvor en komponent i kapseltransportretningen for den bevegelige hastighet av spissen av bladet forblir stort sett uforandret og er i det vesentlige lik kapseltransporthastigheten.

Hovedelementene som inngår i apparatet ifolge oppfinnelsen er basert på samme prinsipp som det apparat som beskrives i de japanske patenter 5588/66 og 20759/67 og det amerikanske patent 3,782,329 bortsett fra drivmidlene for kuttebladét.

For detaljert beskrivelse av de andre deler kan det således henvises til de ovenfor nevnte eldre publikasjoner og bare disses basistrekk vil bli kort omtalt i nærværende fremstilling.

Som vist i fig. 1 og 2 omfatter apparatet ifolge det viste eksempel en kapseltransportbr 2 som forer kapslene med en på forhånd bestemt hastighet fra en innmatningsrenne 1. En ekstruder 3 er anordnet over kapseltransportoren for ved opp-varming å smelte forutbestemte mengder av tetningsmateriale og ekstrudere dette i smeltet tilstand gjennom en utlopskanal.

Et blad 4 er anordnet ved utlopsenden 8 for denne kanal, idet bladet roterer tvers over denne for å kutte tetningsmaterialet. Drivmidler 5 er anordnet for rotasjon av bladet 4 i samsvar med fremforingen av kapslene på transportøren.2. Om bnskelig kan en kapseloppvarmingsanordning 6 være anordnet mellom rennen 1 og ekstruderen 3.

Kapslene med tilfort tetningsmateriale i det indre tilfores en formestasjon 7 hvor materialet gis onsket form.

I tidligere kjente apparater roterer som nevnt bladet med ensartet hastighet. De nevnte ulemper vil gjore seg gjeldende når tetningsmateriale skal tilfores kapsler med stor dybde.

Fig. 3 viser virkningen av et blad 4 som roterer med. ensartet hastighet. En kapsel 10 ned i hvilken en på forhånd bestemt mengde tetningsmateriale 9 skal fordeles, slik at det blir liggende sentralt på bunnen av kapselen, blir med på forhånd bestemt hastighet fort i retning av pilen A av transportøren 2. Kapselen 10 beveges med en forutbestemt hastighet fra den stilling som er vist ved den strek-prikkede linje bQ, hvor den bakerste del 11 av skjortet ligger i den stilling som er vist med en helt opptrukken linje hvor midten av kapselen ligger umiddelbart under den sentrale akselinje C for bladets 4 rotasjon via de stillinger som er vist ved dobbelt strek-prikkede linjer b^, h^, bg. Kapselen blir beveget videre med forutbestemt hastighet, slik at den forreste del 12 av skjortet når de stillinger som er vist ved strek-prikkede linjer t>^, b^2> ..... I mellomtiden har bladet 4 dreiet seg med jevn hastighet fra den stilling som er vist ved linjen aQ til den stilling som er vist med helt opptrukken linje og videre til stillinger ifolge linjen a^, a.^' ag. Bladet roterer videre til de stillinger som er vist ved strek-prikkede linjer <a>ll' <a>12'

For noyaktig utmatning av en på forhånd bestemt mengde tetningsmateriale 9 ekstrudert fra enden 8 av utmatningskanalen i ekstruderen 3 og kuttet av bladet 4 i det midtre parti av bunnen av kapselen, må spissen av bladet 4 i radial retning strekke seg til et punkt nær bunnen av kapselen i en stilling vist ved helt opptrukken linje. Det er med andre ord nodvendig at bladet 4 må ha en lengde Å. fra aksen C for bladets rotasjon. I dette tilfelle beskriver spissen av bladet 4 den sirkel D som er vist i fig. 3 når bladet roterer med jevn hastighet i overensstemmelse med fremforingen av kapselen. Når således bladet 4 er beveget til den stilling som vises ved den strek-prikkede linje a^ og kapselen 10 til den stilling som er vist ved strek-prikkede linje b4, blir spissen av bladet 4 i radial retning beveget til stillingen vist ved punktet P 2» og den ovre ende av bakkanten av kapselens skjort beveges til den stilling som er vist ved punktet V^- Det vil lett forstås at i en slik situasjon vil spissen av bladet 4 kollidere med den ovre ende av bakkanten av skjortet på kapselen 10 og forårsake vanskeligheter for bladet 4 er forflyttet til den stilling som er vist ved strek-prikket linje a4 og kapselen 10 har beveget seg til stillingen b4. Det konvensjonelle apparat hvor bladet roterer med jevn hastighet er således beregnet for anvendelse bare for kapsler med grunn fordypning, slik som vanlige skrukorker. Når et slikt apparat skal anvendes for dypere lukkekapsler må lengden av bladet fra dets sentrale rotasjonsakse C til spissen gjores meget kortere enn i. Som beskrevet i US patent nr. 3,782,329 kan en på forhånd bestemt mengde tetningsmateriale 9 ikke utmates noyaktig i onsket stilling på bunnen av kapselen hvis ikke bladet dreies og samtidig beveges vertikalt i forhold til kapseltransportoren.

I apparatet ifolge nevnte US patent må bladet bli direkte beveget opp og ned under sin rotasjon. Resultatet av dette er en be-tydelig belastning på kam-folger tappen, hvilket bevirker stor slitasje av denne. Dette resulterer også i at det er vanskelig å dreie bladet med stor hastighet. På grunn av disse ulemper virker et slikt apparat ikke tilfredsstillende i praktisk bruk.

Rotasjon av bladet med jevn hastighet frembyr også folgende ulemper. På grunn av maskinutformningen blir bladet rotert med en slik hastighet at dets radialt ytre ende blir meget høyere enn bevegelseshåstigheten av kapselen. Når bladet 4 videre beveges til de stillinger som er vist ved strek-prikkede linjer

a^2» fra den stilling som er vist i fig. 3 med helt opptrukken linje (den tilstand i hvilken den ytre ende av bladet i radial retning står nærmest kapselen) kan tetningsmaterialet 9 som er blitt presset mot og således fordelt inn i midten av bunnen av kapselen, bevege seg i den retning som er vist ved pilen i fig. 3 på grunn av forskjellen mellom én komponent i kapselens transportretning av bevegeseshastigheten for den radialt ytre ende av bladet 4 (i den stilling som er vist ved helt opptrukken linje er bevegelseshåstigheten for bladet 4 kun komponenten i kapselens transportretning) og bevegelseshåstigheten for kapselen. Når bladet roteres med meget stor hastighet kan tetningsmateriale komme til å bevege seg ut av kapselen.

Det har vist seg at kollisjon mellom bladet og kapselens skjort

kan unngås uten å avkorte bladets lengde fra dets rotasjonsakse til spissen ved gradvis å redusere bladets rotasjonshastighet når dets spiss i radial retning beveges nærmere kapseltransportoren via den stilling som er vist ved strek-prikkede linjer aQ, a^, a^ t og gradvis oke hastigheten når bladets spiss i radial retning dreies fra den stilling som er vist med helt opptrukken linje i fig. 3 til stillingene vist ved strek-prikkede linjer a^, a12, <a>^3,.......

Ser man nu på fig. 4 så vises der en utfdreise av drivmekanismen for bladets 4 rotasjon med jevn hastighet. Drivmidlene er som helhet betegnet med 20 og omfatter en reduksjonsutveksling 21, f.eks. en girkasse hvis inngangsaksel er koblet til utgangsakselen for en elektrisk motor (ikke vist). Reduksjonsutvekslingen 21 har en forste utgangsaksel 23 for rotasjon av en dreieskive

22 som transporterer kapselen med forutbestemt hastighet og en andre utgangsaksel 24 for rotasjon av bladet 4. Et tannhjul 25 er festet til den forste utgangsaksel 23 og står i inngrep med et tannhjul 26. Dreieskiven 22 er forbundet med tannhjulet 26 slik at disse roterer sammen. Dreieskiven 22 roterer med forutbestemt hastighet i retning av pilen B ved hjelp av en motor (ikke vist) via den forste utgangsaksel 23 for reduksjonsutvekslingen 21, tannhjulet 25 og tannhjulet 26.

En tidsinnstillingsskive 27 er festet til utgangsakselen 24 for reduksjonsutvekslingen 21. Denne skive 27 er dreieforbundet med en skive 30 på enden av en overfbringsaksel 29 dreibart lagret ved hensiktsmessige midler (ikke vist) over en drivrem 28. Den andre enden av akselen 29 er festet til et forste ikke-sirkulært tannhjul 31 som står i inngrep med et annet ikke-sirkulært tannhjul 33 med samme profil og tannantall som det forste ikke-sirkulære tannhjul 31 og festet til en ende av en bladbærende aksel 32. Også akselen 32 er gitt hensiktsmessig ikke vist lagring. Bladet 4 er festet til den andre ende av akselen 32, slik at det ligger nær ved utlopet for kanalen fra ekstruderen 3^ og dreier seg tvers over dette. Akselen 32 (og således bladet 4) dreies av en motor (ikke vist) via den andre utgangsaksel 24 for reduksjonsutvekslingen 21, skivene 27 og 30, remmen 28, overfbringsakselen 29, det forste ikke-sirkulære tannhjul 31 og det andre ikke-sirkulære tannhjul 33, hvilke drives av overfbringsakselen 29 som roterer med jevn hastighet og vil nå bevirke at en ujevn rotasjonshastighet overfores til akselen •32, hvorved også bladet 4 roterer med ikke-ensartet hastighet.

Når f.eks. de ikke-sirkulære tannhjul har en modul M på 2, en urund-hetsgrad £ -forholdet mellom @en lange f den korte diameter)/

(den lange diameter + den korte diameter)] på 0.331, og et tannantall N på 42 anvendes for det forste og det andre ikke-sirkulære tannhjul, kan bladet 4 roteres med ujevn hastighet som vist i fig. 5. på denne figur er rotasjonen av bladet med uens-artet rotasjonshastighet nærmere illustrert. Bladets rotasjonshastighet minskes gradvis eftersom spissen i radial retning nærmer seg kapseltransportkanalen (dvs. når bladet roteres fra den stilling som er vist med strek-prikkede linjer aQ til stillingen som er vist med helt opptrukken linje via de stillinger som er vist med strek-prikkede linjer a^, a.^, ...., og akes gradvis når spissen i radial retning forlater kapseltransportkanalen (dvs.

når bladet roteres fra den stilling som er vist med helt opp- " trukken linje til den stilling som er vist med strek-prikkede linjer allf a12, ..<.>.. Når bladet 4 dreies til den stilling som er vist med strek-prikkede linjer a2 og kapselen 10 beveges til den stilling som er vist ved strekede linjer b2 beveger spissen av bladet 4 seg til punktet P3 og den øvre ende av den bakre del av skjørtet for kapselen 10 til punktet P4.

Når bladet dreier seg til den stilling som er vist ved strek-prikkede linjer a3 og kapselen 10 beveges til den stilling som er vist ved strek-prikkede linjer b3, blir spissen av bladet beveget til punktet P4 og den øvre ende av skjørtets bakre del til punktet P5> På denne måte unngås helt kollisjon mellom bladet 4 og kapselen 10.

Hastighetsreduksjon og akselerasjon for bladet 4 tilveiebringes fortrinnsvis på en slik måte at når bladet 4 nærmer seg kapsel-fremforingsbanen blir en komponent i bevegelsesretningen for bladets ytre ende stort sett lik bevegelseshåstigheten for kapselen. Dette kan fore til at* selv ved hby rotasjonshastighet av bladet blir forskyvning av tetningsmaterialet 9 i kapselen forhindret, hvilket som foran nevnt skyldes forskjellen mellom kapselens bevegelseshastighet og en komponent i kapselfrem-fbringsretningen av det bevegelige kutteblad 4. Da forskyvningen av tetningsmaterialet i kapselén således kan hindres er det å foretrekke å la bladet 4 rotere med ikke-ensartete hastigheter også når kapselen har relativt grunn fordypning og ingen kollisjon forekommer mellom bladet og kapselen (f.eks. når det dreier seg om en vanlig skrukapsel).

Kollisjonen mellom bladet og kapselen kan fullstendig unngås

som forklart i fig. 3, ved å rotere bladet 4 med en ikke-ensartet hastighet under anvendelse av drivmidler hvori inngår ikke-sirkulære tannhjul.

Når formen av kapslene avviker fra hva som er vist i fig. 3 og 5 og deres dybde er stbrre i forhold til diameteren, blir graden

av reduksjon eller bkning av bladets rotasjonshastighet variert ved anvendelse av ikke-sirkulære tannhjul med en modul, urundhets-grad og tannantall som avviker fra hva som ovenfor er beskrevet, hvorved kollisjon mellom kuttebladét4 og kapselen 10 kan unngås. Enhver fagmann vil lett kunne forandre hastighetsvariasjonene for

det roterende blad. Hvis et bestemt sett ikke-sirkulære tann-,hjul velges kan bladets rotasjonsmåte, slik som vist i fig. 5, matematisk eller diagramatisk uttrykkes. Anordning av disse deler slik at kollisjon ikke forekommer mellom bladet og kapselen kan således oppnås ved tallangivelser eller skjematiske opp-tegnelser. Fra de informasjoner som derved kan fåes vil en fagmann lett kunne vurdere hvilke tannhjulspar som er egnet for det onskede formål og folgelig kan man velge en kombinasjon av ikke-sirkulære tannhjul som passer for formålet.

Ifolge oppfinnelsen er det imidlertid oppdaget at uavhengig

av formen av kapselen kan kollisjon mellom bladet og denne unngås ved å justere rotasjonshastigheten for bladet og dennes reduksjon og okning på en slik måte at en komponent i kapselens bevegelsesretning og bladspissens bevegelseshastighet ikke vesentlig forandres og blir lik fremforingshastigheten av kapselen når spissen av bladet beveger seg mot og bort fra kapseltransportkanalen.

Fig. 6 viser forholdet mellom kuttebladét 4 og kapselen 10 når rotasjonshastigheten og dennes reduksjon og okning styres som foran nevnt. Når bladet 4 dreies fra den stilling som er vist ved strek-prikkede linjer a^ til den stilling som er vist med helt opptrukken linje via den stilling som er vist med strek-prikkede linjer a^, a^, , og derfra til den stilling som er vist ved strek-prikkede linjer a^' a±2r ' v^

en komponent i kapselbevegelsesretningen for bladspissen, dvs.

en komponent (x) i den retning som er vist ved pilen A i fig. 6, ikke vesentlig forandre seg, og er stort sett lik transport-hastigheten (v) for kapselen. Det vil lett forstås av fig. 6 at

i denne situasjon kan kollisjon mellom bladet og kapselen unngås uavhengig av kapselens form.

Selvom oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med drivmidler for rotasjonsbladet 4 med ikke-ensartete hastigheter under bruk av ikke-sirkulære tannhjul, vil det forstås at onsket rotasjon av bladet med ikke-ensartede hastigheter også kan oppnås ved drivmidler som gjor bruk av en spesiell leddmekanisme eller en spesiell kammekanisme istedet for de beskrevne tannhjul.

Claims (3)

1. Apparat for tilførsel av forutbestemte mengder av tetningsmateriale i dype lukkekapsler, med en innretning (2) for transport av kapslene (10) med forutbestemt hastighet under en ekstruderingsinnretning (3), og med et blad (4) som av en drivinnretning beveges i en omløpsbane som omfatter -ekstruderingsinnretningens utmatningsåpning (8) og det indre av kapselen (10) som beveges under utmatningsåpningen,, hvilket blad (4) avskiller den for kapselen (J.0) forutbestemte mengde tetningsmateriale som ekstruderes ut av utmatningsåpningen og overfører denne materialmengde til bunnen av kapseleni karakterisert ved at drivinnretningen (31, 33) gir bladet (4) en tilstrekkelig høy hastighet til at det kan bevege seg ned i kapselen, idet bladets hastighet avtar i kapselen og deretter øker når bladet forlater kapselen.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert v « d at en komponent (x) av bevegelseshåstigheten til den ytre ende av bladet (4) i kapselens transportretning er omtrent lik bevegelseshåstigheten (v) til kapselen.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at drivinnretningen omfatter et par ovale tannhjul (31, 33) .