NO168025B - Anordning ved emballasjemaskin. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for trykkutøvelse i en emballasjemaskin som har et trinnvist roterbart dorhjul med radiale dorer for anbringelse av beholderemner under forming av emnenes bunner, omfattende trykkverktøy for samvirke med dorene og en trekkstang som er forbundet med dorhjulet.

Beholdere av såkalt mønetype anvendes som engangsbeholdere for flere typer produkter, først og fremst for flytende nærings-midler slik som melk eller saft. Beholderne er fremstilt av et brettbart, halvstivt laminat som vanligvis omfatter et bæresjikt av fibrøst material, hvilket på hver side er belagt med termoplastisk material som bevirker god væsketetthet og muliggjør varmforsegling av laminatet. Laminatet oppdeles i enkeltvise ark, som ved hjelp av en langsgående, væsketett forsegling omdannes til rørformede emner med hovedsakelig kvadratisk tverrsnitt. Emnene er utstyrt med passende brettelinjer som avgrenser veggpartier for såvel sidevegger som topp- og bunnveggfelter, hvilke ved bretting og forsegling kan omformes til henholdsvis en væsketett topp og bunn. Denne omforming av de rørformede emnene og fylling av disse med innhold skjer i en emballasjemaskin der de rørformede emnene og fylling av disse med innhold skjer i en emballasjemaskin der de rørformede emnene først utstyres med en bunn ved at de nevnte bunnveggfelter brettes langs brettelinjene og forsegles til dannelse av en plan bunn. Derved har emnene fått en form som kan fylles, og ønsket mengde innhold kan tilføres. Etter fyllingen formes beholderens topp ved bretting av toppvegg-feltene og etterfølgende varmforsegling. En emballasjemaskin av denne type er vist i svensk patent nr. 361.857.

Ved fremstilling av beholdere i en maskin av den ovenfor nevnte type skjer formingen og forseglingen av beholderemnets bunn vanligvis på følgende måte. Det rørformede emnet anbringes på en dor med kvadratisk tverrsnitt og holdes i en slik stilling at de bunnveggfelter som befinner seg ved emnets bunnende rager utenfor dorens frie ende. Doren er sammen med flere tilsvarende dorer anordnet radialt på et dorhjul, som er trinnvis roterbart slik at et emne som er anbragt på en dor kan flyttes mellom forskjellige bearbeidingsstasjoner. Etter at et emne er anbragt på en dor mens denne befinner seg ved en tilførselsstasjon dreies dorhjulet slik at den aktuelle doren med emnet stanser i en oppvarmingsstasjon, der en varmluftsovn eller et annet passende oppvarmingsorgan varmer termoplast-sjiktet på de deler av beholderemnet som rager utenfor dorenden og skal forsegles til hverandre ved formingen av bunnen. Etter oppvarmingen flyttes doren og emnet til en forseglingsstasjon. Under denne bevegelsen skjer en suksessiv bretting av bunnveggfeltene slik at disse delvis overlapper hverandre og danner en plan bunn. Bunnen trykkes sammen og forsegles ved hjelp av trykkverktøy som er flyttbare slik at de kan trykke mot bunnveggfeltene og en bakenforliggende dorende med en forutbestemt kraft. Ettersom bunnens samlede flate er forholdsvis stor opptrer det herved meget store trykkrefter, hvilket medfører store belastninger på såvel dorhjulets aksel som dens lagring i maskinstativet. Disse maskindeler må derfor dimensjoneres for høye belastninger.

Dette er imidlertid uønsket, og i dagens maskinkonstruksjoner tas det sikte på å fordele og å minske belastningen, først og fremst på dorakselens lager, ved hjelp av trekkstenger, som er anordnet mellom maskinstativet og dorakselens utragende del som bærer dorhjulet. En ulempe med dette arrangement er at en viss bevegelse og skrabelastning ikke helt kan unngås ved tiltryk-kingen av bunnen, hvilket nødvendiggjør en fleksibel lagring av trykkutøvelsesorganet. Dette oppnås ved hjelp av gummibøs-singer, hvilket imidlertid minsker presisjonen i arrangementet. Arrangementet er videre bare anvendbart for de maskintyper der trykkutøvelsen skjer ved hjelp av slike organer som ikke behøver å være direkte mekanisk forbundet med maskinens driv-arrangement, dvs. stempel- og sylinderenheter av pneumatisk eller hydraulisk type.

Det er et generelt ønskemål i en maskin av den ovenfor nevnte type å kunne benytte en mekanisk, kurvestyrt kraftutøvelse, ettersom dette muliggjør såvel øket nøyaktighet som høyere arbeidshastighet. Samtidig ønskes en minskning av belastningen på dorakselen og dens lager, særlig dersom dette kan oppnås uten skråbelastning og uten fleksibel opphengning av aggregatet.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en trykkutøvelsesanordning for en emballasjemaskin med dorhjul, hvilken anordning er av en enkel konstruksjon, har en sikker funksjonering og lang brukstid.

Et annet formål med oppfinnelsen er å komme frem til en anordning med mekanisk kraftutøvelse, i hvilken de opptredende trykkreftene og derav følgende reaksjonskrefter kan opptas uten at dorakselen og dens lagringer utsettes for for høye påkjen-ninger .

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å komme frem til en trykkutøvelsesanordning som har høy presisjon også under langvarig drift, og som ikke medfører de ulemper som tidligere kjente, lignende konstruksjoner har vært beheftet med.

Disse og andre formål oppnås i henhold til oppfinnelsen med en anordning som angitt innledningvis, og som kjennetegnes ved at den omfatter en i maskinens stativ flytende lagret aksel som den ene enden av trekkstangen er lagret på, idet akselen har eksentrisk anordnede partier, for drift av trykkverktøyene.

Foretrukne utførelsesformer av anordningen i henhold til oppfinnelen kjennetegnes ved de trekk som er angitt i de uselvstendige patentkrav.

En foretrukket utførelsesform av anordningen i henhold til oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til de vedføyde, skjematiske tegninger, som bare viser de detaljer som er nødvendige for forståelsen av oppfinnelsen. Fig. 1 viser forskjellige trinn ved beholderemnenes passasje gjennom en maskin av den type der en anordning i henhold til oppfinnelsen kommer til anvendelse. Fig. 2 viser anordningen i henhold til oppfinnelsen sett i perspektiv og delvis i snitt, og viser et dorhjul med beholderemner i de forskjellige bearbeidingsstasjonene. Fig. 3 viser anordningen i henhold til oppfinnelsen sett fra

siden og delvis i snitt.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er beregnet for utøvelse av trykk ved forming og forsegling av beholderbunner av den type som omfatter flere felter som er adskilt av brettelinjer, og som brettes sammen slik at de delvis overlapper hverandre og forsegles ved hjelp av varme og trykk. Anordningen er først og fremst beregnet til å anvendes i en maskin av den type som er vist i svensk patent nr. 361.857. Denne type emballasjemaskin tilføres (eller omformer en tilført materialbane til) rørfor-mede, flatlagte emner 1 (fig. 1), hvilke er fremstilt av et fleksibelt laminat som omfatter et forholdsvist stivt bæresjikt av f.eks. papir, som på hver side er belagt med termoplastisk, væsketett og forseglbart material. Emnene er utstyrt med flere brettelinjer, slik at de på kjent måte er inndelt i sidevegg-felter og bunn- og toppveggfelter. Emnene oppreises når de kommer ut av magasinet slik at de får en hovedsakelig kvadratisk tverrsnittsform, hvoretter de transporteres i sin lengderetning og anbringes over en til emnenes form tilpasset dor 2 på et dorhjul 3. Dorhjulene kan være enkle eller doble, og hver maskin kan omfatte et eller flere dorhjul. Når emnet anbringes på en dor dreies dorhjulet et trinn, slik at emnets bunnveggfelter som rager utenfor dorens frie ende kan oppvarmes ved hjelp av en ovn 4, som fortrinnsvis ved hjelp av varmluft oppvarmer bunnveggfeltenes termoplastiske materialsjikt til mykningstemperatur, som er passende for forsegling. Ved den fortsatte, trinnvise dreining av dorhjulet 3 skjer først en bretting av de oppvarmede bunnveggfeltene slik at disse overlapper hverandre og danner en hovedsakelig plan bunn, hvilken i en etterfølgende bearbeidingsstasjon ved hjelp av trykkverktøy 5 trykkes sammen og avkjøles slik at feltene forsegles væsketett til hverandre. Etter ytterligere dreining av dorhjulet 3 kan det væsketette emne utstyrt med bunn trekkes vertikalt nedover til en transportør, som bringer emnet videre i maskinens lengderetning. Emnet vil derved i følgende rekkefølge passere en topp-forbretteanordning 6, som for å lette den etterfølgende lukning av toppen forbretter toppvegg-feltene i en viss grad. Deretter anbringes emnet under et ifyllingsrør 7, gjennom hvilket Innhold fra en lagringsbeholder 8 ved hjelp av en pumpe 9 tilføres beholderen i ønsket mengde. Beholderen fortsetter deretter, for å stanse i en etterfølgende stasjon der en ovn 10 av varmlufttypen oppvarmer beholderens toppveggfelter slik at termoplastsjiktene får en passende for-seglingstemperatur. Forseglingen av beholderens toppende skjer ved hjelp av toppforseglere 11, hvoretter den fylte og lukkede beholderen via datopåføringsanordninger 12 og transpor-tører 13 føres ut av maskinen i ferdig tilstand. Denne type maskin og de nevnte bearbeidingsstasjonene kan være konven-sjonelle, og beskrives derfor ikke nærmere.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen, som er anbragt ved bunntiltrykkingsstasjonen ved dorhjulet 3, illustreres nærmere i fig. 2 og 3. Tiltrykkingsanordningen 14 er anordnet noe utenfor rotasjonsområdet til dorhjulet 3, og holdes ved hjelp av en konsoll 16 som rager ut fra maskinens stativ 15. Maskinens stativ 15 holder også en roterbart lagret drivaksel 17 for tiltrykkingsanordningen 14 i henhold til oppfinnelsen, hvilken drivaksel 17 på den ende som befinner seg inne i stativet 15 oppviser en arm 18 som direkte eller indirekte er forbundet med en fra maskinens hovedaksel drevet kamkurve (ikke vist). Stativet 15 bærer også dorhjulakselen 19 for dorhjulet 3, og også denne aksel er ved hjelp av kjente organer for bevegelsesoverføring slik forbundet med maskinens hoveddrivaksel at den under drift av maskinen utfører en trinnvist roterende bevegelse.

I konsollen 16 som rager ut fra maskinstativet 15 er en eksenteraksel 20 som er flytende lagret i maskinstativet. Nærmere bestemt er dens ene ende roterbart lagret i en brikke 21 som er glidbart lagret i konsollen 16, mens den motsatte ende via en fleksibel kobling 22 er forbundet med drivakselen 17. Den fleksible koblingen 22 omfatter en tunge 23 som rager ut fra enden av eksenterakselen 20, og tungen griper glidbart inn i et spor 24 i endeflaten av drivakselen 17. Sporet er slik beliggende at det i anordningens aktive tilstand befinner seg hovedsakelig i det plan som forbinder rotasjonsaksen til dorhjulet 3 (dvs. senteraksen til dorhjulakselen 19) med senteraksen til eksenterakselen 20. Eksenterakselen 20 er således under drift av maskinen noe bevegelig i dette plan.

Mellom de to endene av eksenterakselen 20 finnes to eksen-triske partier eller eksentere 25, som er anordnet i en viss avstand fra hverandre langs eksenterakselen 20. De to eksentrene 25 holder de to trykkverktøyene 5, som hvert omfatter en trykkaksel 26 som med sin ene ende er dreibart lagret på eksenteret 25. Trykkakselen 26 rager ut gjennom en åpning i den side av konsollen 16 som vender mot dorhjulakselen 19, og holder på sin motsatte ende en trykkplate 27 som ved hjelp av et styreorgan 29 er forbundet med trykkakselen 26, men holdes i avstand fra denne med en forut bestemt kraft ved hjelp av et fjærorgan 28 i form av en komprimert, skruelinjeformet trykk-fjær. Trykkplatene 27 befinner seg i den passive stilling av anordningen som er vist i fig. 3 i en viss avstand fra endeflatene til dorene 2 og aksialt på linje med disse, når dorhj ulet 3 befinner seg i stillestående tilstand med dorene 2 i dorhj ulets bunntiltrykkingsstasjon.

Mellom de to trykkverktøyene 5 finnes en trekkstang 30 som forbinder eksenterakselen 20 og dorhjulakselen 19. Trekk-stangens øvre ende er nærmere bestemt dreibart lagret rundt det mellomste parti av eksenterakselen 20, dvs. den del av akselen 20 som befinner seg mellom de to eksentrene 25. Trekkstangen rager ut av konsollen 16, og dens annen ende er dreibart lagret rundt dorhjulakselen 19 mellom de to dorhjulene 3. Lagringen av trekkstangen 30 på dorhjulakselen har en klaring på 1-2 mm, hvilket skal forklares nærmere i det følgende. De to ender av trekkstangen 30 er således lagret på hver sin aksel at trekkstangen befinner seg midt mellom de to trykkverktøyene 5 og midt mellom de to dorhjulene 3, slik at de trekk- og trykkrefter som opptrer under drift får like lange armer og kan utbalansere hverandre.

Ved drift av en maskin som omfatter anordningen i henhold til oppfinnelsen fremføres et oppreist, på forhånd fremstilt, rør-formet beholderemne 1 til bunntiltrykkingsstasjonen etter at emnet først ved hjelp av den trinnviste rotasjon av dorhjulet 3 har passert oppvarmingsstasjonen, der ovnen 4 har varmet bunn-partiet av beholderemnet som rager ut fra dorenden til en slik temperatur at det termoplastiske sjiktet er på sin forseglings-temperatur. Under fortsatt dreining av dorhjulet brettes bunn-veggf eltene på emnet 1 langs brettelinjer anordnet på konven-sjonell måte, slik at det dannes en hovedsakelig plan bunn, der bunnveggfeltene delvis overlapper hverandre og kan forsegles på en væsketett måte. Forseglingen skjer ved at trykkplaten 27 i anordningen i henhold til oppfinnelsen beveges i retning mot endeflaten av den aktuelle doren 2 som i øyeblikket, ved hjelp av rotasjon av dorhjulet 3, beveges til en stilling der doren er aksialt på linje med trykkverktøyet 5. Trykkverktøyet 5 vil derved med en forutbestemt kraft som bestemmes av de komprimerte fjærorganene 28 trykke sammen de delvis innbyrdes overlappende endeveggfeltene, slik at det fremdeles myke, termoplastiske materiale forbinder feltene væsketett med hverandre, hvorved det etter avkjøling er dannet en væsketett, hovedsakelig plan beholderbunn.

Så snart beholderemnet 1 med nedbrettede bunnveggfelter er plassert under trykkverktøyet 5 påvirkes armen 18 på drivakselen 17 av en kamskive som er forbundet med maskinens hoveddrivaksel, slik at drivakselen 17 utfører en dreiebe-vegelse, og ved slutten av bevegelsen befinner sporet 24 i enden av akselen 17 seg hovedsakelig i et plan som rager gjennom både eksenterakselen og dorhjulakselen 19. Ved hjelp av tungen 23 på den ene ende av eksenterakselen 20 dreies eksenterakselen 20 i tilsvarende grad, slik at de to eksentrene beveger de på eksentrene lagrede trykkakslene 26 i retning mot dorhjulakselen 19. Derved kommer trykkplatene 27 til anlegg mot endeveggfeltene som er brettet inn over de frie endeflater av dorene 2, og veggfeltene trykkes sammen med en forut bestemt kraft som bestemmes av fjærorganene 28. Trykkakslene 26 har en noe større bevegelse enn den frie avstand mellom endeflatene til dorene 2 og trykkplatene 27, og trykkakslene 26 beveger seg derfor ytterligere noe i retning mot dorhjulakselen 19 under fortsatt sammentrykking av fjærorganene 28. Den motstand mot bevegelsen til trykkakslene 26 som derved oppstår medfører at trykkakslene 26 via sine ender som er lagret på eksentrene 25 løfter eksenterakselen 20 noe (dvs. i retning fra dorhjulakselen 19, oppover i fig. 3), hvilket er mulig på grunn av eksenterakselens flytende lagring i maskinstativet. Eksenterakselens tunge 23 vil derved gli noe oppover (fig. 3) i sporet 24 i drivakselen 17, og på eksenterakselens motsatte ende vil brikken 21 på tilsvarende måte gli noe oppover i sporet som er dannet i konsollen 16. Eksenterakselen 20 beveges dermed noe (1-2 mm) i retning fra-dorhjulakselen 19, i det plan som er felles for dorhjulakselen og eksenterakselen, og ettersom trekkstangen 30 er dreibart lagret på midtpartiet av eksenterakselen 20 vil også trekkstangen 30 beveges noe i samme retning. Bevegelsen av trekkstangen 30 begrenses av klaringen i dens lager som omgir dorhjulakselen 19, hvilken klaring fortrinnsvis er 1-2 mm. Så snart denne klaring er oppbrukt vil strekkrefter som tilsvarer de samlede trykkreftene på dorene 2 opptre i trekkstangen 30. Ettersom de to ender av trekkstangen 30 er lagret midt mellom trykkverktøyene 5 og midt mellom dorhjulene 3 vil kreftenes armer bli like lange og dermed utbalansere hverandre, slik at det unngås skråbelast-ninger. Ved hjelp av denne konstruksjon forhindres at de krefter som ved bunntiltrykkingen belaster de to dorene via dorhjulene 3 overføres til dorhjulakselen 19 og dens lager i maskinstativet 15. I stedet oppstår det på grunn av trekkstangen 30 indre krefter som er utbalansert, og som ikke belaster dorhjulakselen 19 og dens lagring i maskinstativet 15 eller drivakselen 17 og dens lagring, eller konsollen 16. Disse deler kan således utføres med små dimensjoner, slik at det oppnås en billig konstruksjon med opprettholdelse eller til og med økning av brukstiden.

Claims (6)

1. Anordning for trykkutøvelse i en emballasjemaskin som har et trinnvist roterbart dorhjul (3) med radiale dorer (2) for anbringelse av beholderemner (1) under forming av emnenes bunner, omfattende trykkverktøy (5) for samvirke med dorene (2) og en trekkstang (30) som er forbundet med dorhjulet (3), karakterisert ved at den omfatter en i maskinens stativ (15) flytende lagret aksel (20) som den ene enden av trekkstangen (30) er lagret på, idet akselen (20) har eksentrisk anordnede partier (25), for drift av trykkverktøyene (5) .

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den andre enden av trekkstangen (30) er lagret på dorhjulakselen (19).

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at trekkstangen (30) i maskiner med to parallelle dorhjul (3) er anordnet mellom trykkverktøyene (5).

4. Anordning som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at eksenterakselen (20) kan forskyves hovedsakelig i et plan som forbinder rotasjonsaksen til dorhjulet (3) med eksenterakselen.

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at den ene ende av eksenterakselen (20) er forbundet med en drivaksel (17) via en fleksibel kobling (22) med et spor (24), som i aktiv tilstand av anordningen befinner seg hovedsakelig i nevnte plan.

6. Anordning som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at trykkverktøyet (5) omfatter en trykkplate (27) som er forbundet med eksenterakselen (20) via komprimerte fjærer (28).