NO168293B - Omviklings-emballeringsmaskin - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår generelt emballering eller innpakking av artikler, og særlig innpakking av artikler i en såkalt rundtpakkings- eller omviklingseske (wrap-around car-ton).

Aseptiske (bakteriefrie) beholdere er kommet i større anvendelse ved markedsføring av drikkevarer og andre produkter. Disse beholdere har vanligvis rektangulære bunner, og deres sidevegger omfatter vanligvis en vesentlig flate av plane vegg-partier. Dette tillater at beholderne kan pakkes i en eske i nært side-om-side-forhold med lite tapt plass.

De esker i hvilke beholderne pakkes, formes normalt rundt beholderne av en innpakkings- eller emballeringsmaskin mens beholderne beveger seg gjennom denne. På grunn av at maskinen til enhver tid må forme pakninger som opptar et varierende antall beholdere, må den være i stand til å fraskille det antall beholdere fra strømmen av innkommende beholdere som er ment å innpakkes i den spesielle eske som kjøres gjennom maskinen ved det aktuelle tidspunkt.

Et eksempel på en emballeringsmaskin som er kon-struert for å utføre disse funksjoner, er vist og beskrevet i US-patentskrift nr. 4 571 916 hvor de ledende artikler i den innkommende strøm av artikler mates inn på en vertikalt bevege-lig plate. Platen løfter artiklene til nivået for maskinens understøttelses- eller støtteflate, og de skyves langs støtte-flaten ved hjelp av en skovlstangtransportør (flight bar conveyor) som strekker seg langs hele lengden av maskinen. Eskeemnene beveges langs støtteflaten ved hjelp av en forskjellig transportanordning. De separate transportsystemer for bevegelse av artiklene og eskeemnene må således beveges i synkronisert forhold, hvilket normalt med større sannsynlighet vil forårsake drifts- og vedlikeholdsproblemer enn et arrangement i hvilket et eneste transportsystem styrer bevegelsen av de artikler som skal innpakkes, og eskeemnene. Dessuten hindrer tilstedeværelsen av den overliggende skovltransportør (overhead flight conveyor) lett tilgang til maskinen med henblikk på vedlikehold eller justering.

For å forbedre og forenkle driften ville det være ønskelig å utvikle en maskin som ikke krever at emballasjen må bevege seg gjennom maskinen på en høyde som er forskjellig fra artiklenes inngangsnivå, og som ikke hindrer tilgang til artiklenes bevegelsesbane. Det ville også være ønskelig å ha en eneste transportanordning for på sikker måte å styre bevegelsen av både de artikler som skal innpakkes, og eskeemnet.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en innretning for innpakking av et antall artikler i en omviklingseske med et bunnfelt, to sidefelter som er brettbart forbundet med bunnfeltet, et indre toppfelt som er brettbart forbundet med ett av sidefeltene, et ytre toppfelt som er brettbart forbundet med det andre sidefelt, og endefelter som er brettbart forbundet med bunnfeltet, idet endefeltene og sidefeltene er brettbart forbundet ved hjelp åv innstikksklaffer, idet innretningen er innrettet til å motta artikler fra sin oppstrøms-ende fra en innmatingstransportør, idet innretningen er av den type som omfatter

en anordning for fraskillelse av et forutbestemt antall artikler som mates til innretningens oppstrømsende,

en anordning for innføring av et eskeemne på en artikkelstøtteanordning slik at eskeemnet understøttes på denne, idet emnets side- og toppfelter strekker seg til siden av artikkelstøtteanordningen, idet ett av endefeltene strekker seg i en nedstrømsretning og det andre endefelt strekker seg i en oppstrømsretning,

en anordning for bevegelse av de fraskilte artikler frem til artikkelstøtteanordningen og lasting av artiklene ned på støtteanordningen slik at artiklene hviler direkte på det parti av eskeemnet som er utformet for å være eskens bunn,

en anordning omfattende svingbare innstikksfingrer for bretting av eskeemnets fremre og bakre innstikksklaffer mot hverandre for å heve side- og endefeltene ved hjelp av en kamanordning, og

en anordning for bretting og fastgjøring av side- og toppfeltene på plass for å fullføre formingen av esken, hvilken innretning er kjennetegnet ved

at det er tilveiebrakt en anordning for bevegelse av artikkelstøtteanordningen i en nedstrømsretning,

at innstikksfingrene for bretting av eskeemnets fremre og bakre innstikksklaffer mot hverandre er forbundet

med den bevegelige artikkelstøtteanordning for bevegelse sammen med denne, og

at en anordning er forbundet med den bevegelige artikkelstøtteanordning for bevegelse med denne for å skyve de bakre sideflater av artiklene mens artikkelstøtteanordningen beveger seg i nedstrømsretningen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med et utførelseseksempel under henvis-

ning til tegningene, der fig. IA til 1F viser billedlige fremstillinger av et eskeemne av den type som benyttes ved innpakking av aseptiske beholdere, idet figurene i rekkefølge viser de trinn i hvilke emnet brettes i maskinen ifølge oppfinnelsen for å forme esken, fig. 2 er et skjematisk sideriss av maskinen som viser dennes hovedkomponenter, fig. 3A til 3C er fortløpen-de, ufullstendige sideriss som viser den måte på hvilken de

innkommende beholdere fraskilles, fig. 4A til 4C er fortløpende, ufullstendige sideriss som viser den måte på hvilken eskeemnene tilføres til maskinen, fig. 5A og 5B er forstørrede sideriss av artikkelstøttebrettet eller artikkelstøttevognen, og viser dette/denne når det/den nærmer seg de kammer som påvirker innstikksklaff-brettefingrene, og etter at kammene har påvirket

brettefingrene, fig. 6A og 6B viser forstørrede, ufullstendige sideriss av artikkelstøttevognen og viser den bakerste ende av vognen når den nærmer seg den kam som påvirker artikkelskyver-armen, og etter at kammen har påvirket skyverarmen, fig. 7 viser et snitt gjennom maskinstøttetlaten og gjennom partier av artikkelstøttevognen, og viser i baksideriss skyverarmen og de bakerste brettefingrer i disses hevede stilling, og fig. 8A og 8B viser billedlige fremstillinger av maskinstøtteflaten, artikkelstøttevognen og de eskeemnebrettende skinner langs maskinens lengde.

Idet det henvises til fig. IA, er et kartong- eller eskeemne B av den type som benyttes til å danne en typisk eske for innpakking av aseptiske beholdere, vist å ha et bunnfelt 12, sidefelter 14 som er brettbart forbundet med bunnfeltet, et indre toppfelt 16 som er brettbart forbundet med det fjerne sidefelt, et ytre toppfelt som er brettbart forbundet med det nære sidefelt, og endefelter 20 som er brettbart forbundet med bunnfeltet 12. Innstikksklaffer (tuck flaps) 2 2 forbinder

endefeltene 20 brettbart med sidefeltene 14.

Fig. IB viser det første trinn ved brettingsopera-sjonen, som består i å begynne å brette de fremre og bakre innstikksklaffer 22 mot hverandre. Etter hvert som dette skjer, begynner endefeltene 20 å bli hevet, og sidefeltene 14 begynner å bli oppreist mot hverandre.

Når innstikksklaffene 22 er brettet inn mot de artikler som vil hvile på bunnfeltet, er feltene i de tilnærmede, relative stillinger somer vist på fig. 1C. De fremre og bakre endefelter 20 er i hovedsaken vertikalt anordnet, og sidefeltene 14 er tilstrekkelig oppreist til å være i stilling for inngrep med brettestenger eller bretteskinner som bretter sidefeltene opp til vertikal stilling som vistpå fig. ID. Andre brettestenger bretter først ned det indre toppfelt 16, som vist på fig. 1E, og deretter det ytre toppfelt 18 for å danne den ferdige eske som er vist på fig. 1F. Det er underforstått at disse brettetrinn ville finne sted med artikler som skal innpakkes • hvilende på eskeemnets bunnfelt, slik at ved det tidspunkt da esken er blitt fullstendig formet, vil artiklene ha blitt innpakket inne i denne. Artikler som skal innpakkes, er utelatt fra disse figurer med henblikk på klarhet.

Idet det henvises til fig. 2, er driften av maskinen ifølge oppfinnelsen vist i skjematisk form. Aseptiske beholdere C, eller andre artikler som skal innpakkes, er vist å bli levert til maskinen av en innmatingstransportør 24. Artiklene beveger seg inn på en støtteplate 26 inntil de stoppes ved inngrep med en oppstående klakk 28. Når dette skjer, vil hele strømmen av beholdere som leveres av transportøren 24, stoppe, selv om transportøren 24 fortsetter å bevege seg, idet trans-portøren ganske enkelt glir over beholdernes bunnflater. Støtteplaten 26 heves deretter til den stiplede stilling for å løfte opp de beholdere som hviler på støtteplaten. Antallet av beholdere på støtteplaten vil ha blitt bestemt på forhånd av antallet av rekker av beholdere som leveres av transportøren, disses dimensjoner og avstanden mellom støtteplatens oppstrøms-ende og stoppeklakken 28, og vil være det antall beholdere som pakkes i esken.

Når støtteplaten 26 heves, løftes beholderne C

inn i bevegelsesbanen for en skovlstang 30 som skyver beholderne i nedstrømsretningen. Skovlstangen 30 kan ved sine ender være understøttet av to endeløse kjeder som er vist skjematisk ved 32, for å danne en skovlstangtransportør på en måte som er velkjent for fagfolk på området. Skovlstangtransportø-ren har en meget kort strekning, idet dens eneste funksjon er å bevege de fraskilte beholdere ut av støtteplaten til en over-føringsstasjon som er beliggende tilnærmet i det øverste punkt av strekningen av en støttevogntransportør 34.

Transportøren 34 kan omfatte to innbyrdes adskilte, endeløse kjeder 36 som er ført over kjedehjul 38 av hvilke det ene drives av en drivtransportør 40. Et antall artikkel-støttebrett eller artikkelstøttevogner 42 er ved sine sider understøttet av kjedene 36 og beveges i nedstrømsretningen langs maskinens øvre arbeidsflate ved hjelp av transportøren 34.

Når en støttevogn 42 begynner å bevege seg oppover

mot artikkeloverføringsstasjonen, overføres et eskeemne til denne ved hjelp av transportøren 44. Transportøren 44 er anbrakt for å motta eskeemner B som avlegges på denne fra en traktbeholder 46 når den begynner sin oppadgående strekning fra kjedehjulet 48. Transportørens 44 endeløse kjeder kan være ført rundt et kjedehjul som er montert på den samme aksel som den aksel på hvilket kjedehjulet 38 er montert, eller det kan benyttes en forskjellig aksel avhengig av beliggenheten av elementer i maskinen og den måte på hvilken man ønsker at driv-hjulsettene skal tilkoples.

Når en artikkelstøttevogn 42 som bærer et eskeemne, når frem til artikkeloverføringsstasjonen, skyver skovlstangen 30 den fraskilte gruppe av beholdere inn på denne, slik at beholderne hviler på emnets bunnfeltparti. Støttevognen beveger seg deretter i nedstrømsretningen langs maskinens øvre arbeidsflate. En kort avstand nedstrøms fra artikkeloverførings-stas jonen påvirkes fremre og bakre brettefingrer 50 hhv. 52,

for å brette innstikksklaffene 22 på den måte som er vist på fig. IB og 1C, hvor fingrene er vist å utføre innstikksklaff-bretteoperasjonen. så snart det bakerste endefelt 20 er blitt oppreist i hovedsaken vertikalt på grunn av brettingen av inn-stikksklaf fene , påvirkes skyverstangen 54 som er vist ved toppen av fig. 2. I brettesekvensen på fig. 1 er skyverstangen

følgelig først vist på fig. 1C, da den ikke vil ha blitt påvirket før dette tidspunkt. Så snart den er påvirket, forblir skyverstangen i sin oppstående skyvestilling under resten av vandringen av esken og artikkelstøttevognen i maskinens ned-strømsretning. Brettefingrene forblir på den annen side påvirket eller aktivert bare så lenge som det tar for fingrene å fullføre innstikksklaff-bretteoperasjonen. Virksomheten av

brettestengene eller bretteskinnene, som ikke er vist på fig.

1 eller 2, fullfører deretter bretteoperasjonen. Man må være klar over at brettefingrene må inaktiveres for å fjerne fingrene fra bretteområdet, slik at de ikke forstyrrer bretteskin-nenes virksomhet. Brettefingrene 50 og 52 er følgelig vist bare på den første artikkelstøttevogn på fig. 2, og ikke på vognene nedstrøms fra denne.

Idet det henvises til fig. 3A, fremgårdet at den bevegelige støtteplate 26 er hengslet ved 56 og at platens underside er i kontakt med en eksentrisk kam 58. Den første beholder C

i strømmen av innkommende beholdere er blitt stoppet av klakken 28 som strekker seg oppover gjennom en sliss i platen, og de første tre beholdere i strømmen er understøttet på platen. Selv om det for letthets skyld er referert til de første tre beholdere, må man være klar over at dette kan referere seg til alle beholdere i de første tre rekker av beholdere som strekker seg tvers over bredden av platen 26. Klakken 28 vil i dette tilfelle være duplisert så mange ganger som det finnes rekker av beholdere, for å stoppe den fremadgående bevegelse av alle beholdere i en rekke på samme tid. Kammen er i dette riss i sin nøytrale tilstand, slik at den tillater platen å ligge horisontalt.

På fig. 3B har kammen rotert til det punkt hvor den har svinget platen opp rundt sitt dreiepunkt 56 for å tillate skovlstangen 30 å danne inngrep med den bakre side av den siste beholder, eller den siste rekke av beholdere alt etter tilfellet, for å bevege disse nedstrøms i retning mot over-føringsstasjonen. Under denne bevegelse danner den nedhengende leppe eller flens 60 på platens 26 oppstrømsende inngrep med den nye, forreste beholder i rekken og hindrer denne fra å bevege seg.

På fig. 3C har kammen 58 igjen tillatt platen 26 å returnere til sin horisontale stilling, og fremovermatingen av de innkommende beholdere fortsetter igjen i retning mot stoppeklakken 28. I mellomtiden skyver skovlstangen 30 gruppen av beholdere nedstrøms i retning mot overføringsstasjonen. Selv om et enkelt kamarrangement er blitt vist for å styre støtte-platens bevegelse, kunne åpenbart andre spesielle arrangementer benyttes dersom det ønskes.

Idet det henvises til fig. 4A, bærer transportøren 44, som omfatter innbyrdes adskilte, endeløse kjeder 44 som beveger seg over kjedehjulet 48, innbyrdes adskilte, oppstående klakker 62 av hvilke bare én er vist. Sugeskåler 64 er blitt ført tilbake til den viste stilling for å danne inngrep med det under-ste emne B i magasinet 46. Den frem- og tilbakegående bevegelse av stengene på hvilke sugeskålene er montert, kan utføres ved hjelp av hvilken som helst passende anordning, for eksempel ved hjelp av et veiv- og hevstangarrangement som er velkjent i teknikken.

På fig. 4B har sugeskålene begynt å bevege seg bort fra magasinet 46, idet de trekker med seg det nederste emne B. Klakken 62 har i dette riss beveget seg nærmere emnestøttean-ordningen. På fig. 4C er emnet B vist etter at det er blitt anbrakt på understøttelsen 66 av sugeskålene og klakken 62 nettopp er klar til å danne inngrep med emnets bakre kant for å begynne å skyve emnet oppover i retning mot det punkt i hvilket emnet overføres til artikkelstøttevognen. Andre arrangementer kunne åpenbart benyttes dersom det ønskes, så lenge emnet kan fjernes fra magasinet og overføres til transportøren 44 på pålitelig måte.

Idet det henvises til fig. 5A, 5B, 7 og 8A, omfatter artikkelstøttevognen 42 et antall plater 70 som ved sine ender er festet til transportørkjedene 36. Fra den bakerste ende av den bakre plate 70 nær hver sidekant av platen rager det opp en flens eller klakk 72 som danner inngrep med og skyver mot den bakerste kant av eskeemnet for å sikre positiv bevegelse av emnet og for å fiksere det i stilling for brettefingrene.

De bakre fingrer 52 er festet til en kamfølger 74 som er montert for å danne inngrep med en stasjonær kam 76. Som vist på fig. 8A, er kammen 76 festet i stilling på den fjerne side av maskinoverflaten, og kamfølgeren 74 er beliggende på denne side av vognen for å danne inngrep med kammen. Kammen 76 er beliggende lenger motstrøms på maskinen enn kammen 78 som på sin side er anbrakt på maskinens nære side for inngrep med kamfølgeren 80 som er knyttet til de fremre brettefingrer. Dette er gjort for at de fremre og bakre brettefingrer skal bli påvirket i hovedsaken på samme tid, slik at innstikksklaffene kan brettes i det vesentlige samtidig. Når det gjelder de bakre fingrer 52, kan det innses at når disses tilhørende kamfølger 74 beveger seg

opp langs kammens 76 rampeflate, forårsaker hevningen av kam-følgeren rotasjon av akselen 80 med hvilken kamfølgeren er forbundet ved hjelp av en arm 82. Dette forårsaker at de bakre

brettefingrer 52 svinges i retning med urviseren for å danne inngrep med de bakre innstikksklaffer.

Som vist på fig. 7, hvor kammen 76 på maskinens

fjerne side er vist på venstre side av figuren, er den sammen-slutning av elementer som er beskrevet foran, der vist klarere. Dessuten er en fjær 84 vist å forspenne fingeren 52 i retning mot dennes inaktiverte stilling, slik at når kamfølgeren 7 4 beveger seg ned fra kammen 76, returnerer brettefingeren 52

til den stilling som er vist på fig. 5A.

Når den på den nære side anordnede kam 78,

som er vist på fig. 5B, 7 og 8A, forårsaker at

en kamfølger 80 som er knyttet til den fremre brettefinger 50, beveger seg oppover på denne, bringes akselen 86 til å rotere

i retning med urviseren. Dette bringer tannhjulet 88 som er festet til akselen 86, til å rotere i samme retning, og det inngripende tannhjul 90, som er montert på akselen 92, til å rotere i retning mot urviseren. Dette bringer den fremre brettefinger 50 til å rotere tilbake om akselen 92 mot forspenningen fra fjæren 93, for å brette inn de fremre innstikksklaffer.

Idet det henvises til fig. 6A, 6B og 7, er skyverarmen 54 ved hjelp av en vinkelarm 96 festet til en kamfølger 98 som er innrettet til å danne inngrep med en kam 100 som er montert på den øvre maskinoverflate. Som vist på fig. 8A, begynner kammen 100 i et punkt som er utpekt for å tillate brettefingrene å brette opp innstikksklaffene like før skyverarmen påvirkes. Mens skyverkammene ender etter en kort avstand for å tillate

brettefingrene å bevege seg til inaktiv stilling etter at inn-stikksklaf f ene er blitt brettet opp, strekker skyverarmkammen

100 seg til enden av maskinoverflaten, slik at skyverarmen danner inngrep med beholderne som er understøttet på vognen, under hele passeringen av beholderne gjennom maskinen.

Som vist på fig. 7, kan skyverarmen 54 ha hele den bredde som er vist med stiplede linjer, for å danne inngrep med rekker av beholdere som strekker seg tre på tvers, eller den kan ha den smale bredde som er vist med heltrukne linjer, for å danne inngrep med rekker av beholdere som strekker seg bare to på tvers. Det samme arrangement gjelder for brettefingrene som ville måtte gjøres tilsvarende smalere dersom færre rekker av beholder er under innpakking.

Som vist på fig. 8A og 8B, virker skinnene 102 og

104 til å brette sidefeltene oppover til deres endelige stilling på en måte som er velkjent i teknikken. Skinnene 106 og 108 virker til å brette de indre og ytre toppfelter ned, også på den konvensjonelle måte som er velkjent i teknikken, og limpistolen 110 påfører lim på toppen av det indre toppfelt like før det ytre toppfelt brettes ned, igjen på en måte som er velkjent i teknikken. Etter at limet er blitt påført og det ytre toppfelt er blitt brettet ned, beveger esken seg under den øvre plate 112 som holder feltene på plass inntil limet har herdet og esken er bundet sammen ved hjelp av klebemiddel.

Det vil nå være klart at den foreliggende oppfinnelse oppnår sine mål ved hjelp av en enkel konstruksjon som sørger for sikker bevegelse av beholderne ved hjelp av den samme anordning som den som beveger emnet. Dette eliminerer bruken av en overliggende skovlstangtransportør som i den kjente teknikk har strukket seg over hele lengden av maskinen, og etterlater maskinens øvre overflate åpen med henblikk på vedlikehold og justering.

Claims (6)

1. Innretning for innpakking av et antall artikler i en omviklingseske med et bunnfelt (12), to sidefelter (14) som er brettbart forbundet med bunnfeltet, et indre toppfelt (16) som er brettbart forbundet med ett av sidefeltene, et ytre toppfelt (18) som er brettbart forbundet med det andre sidefelt, og endefelter (20) som er brettbart forbundet med bunnfeltet, idet endefeltene (20) og sidefeltene (14) er brettbart forbundet ved hjelp av innstikksklaffer (22), idet innretningen er innrettet til å motta artikler fra sin oppstrømsende fra en innmatingstransportør (24), idet innretningen er av den type som omfatter en anordning (26, 28, 58) for fraskillelse av et forutbestemt antall artikler som mates til innretningens oppstrømsende, en anordning (44) for innføring av et eskeemne på en artikkelstøtteanordning (42) slik at eskeemnet understøttes på denne, idet emnets side- og toppfelter (14, 16, 18) strekker seg til siden av artikkelstøtteanordningen (42), idet ett av endefeltene (20) strekker seg i en nedstrømsretning og det andre endefelt (20) strekker seg i en oppstrømsretning, en anordning (30) for bevegelse av de fraskilte artikler frem til artikkelstøtteanordningen (42) og lasting av artiklene ned på støtteanordningen slik at artiklene hviler direkte på det parti (12) av eskeemnet som er utformet for å være eskens bunn, en anordning (50, 52) omfattende svingbare inn-stikksf ingrer for bretting av eskeemnets fremre og bakre innstikksklaffer (22) mot hverandre for å heve side- og endefeltene (14, 20) ved hjelp av en kamanordning (74, 76, 78, 80), og en anordning (102-112) for bretting og fastgjøring av side- og toppfeltene (14, 16, 18) på plass for å fullføre formingen av esken, KARAKTERISERT VED at det er tilveiebrakt en anordning (34) for bevegelse av artikkelstøtteanordningen (42) i en nedstrømsretning, at innstikksfingrene (50, 52) for bretting av eskeemnets fremre og bakre innstikksklaffer (22) mot hverandre er forbundet med den bevegelige artikkelstøtteanordning (42) for bevegelse sammen med denne, og at en anordning (54) er forbundet med den bevegelige artikkelstøtteanordning (42) for bevegelse med denne for å skyve de bakre sideflater av artiklene mens artikkelstøttean-ordningen beveger seg i nedstrømsretningen.

2. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at inn-stikksf ingrene (50, 52) er svingbart montert på artikkel-støtteanordningen .

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at kamanordningen omfatter kamfølgere (74, 80) som er knyttet til innstikksfingrene (50, 52), og stasjonære kammer (76, 78) som er anbrakt langs kamfølgernes bevegelsesbane for å påvirke innstikksfingrenes svingebevegelse, idet innstikksfingrene er fjærforspent (84, 93) i retning mot sin inaktive stilling.

4. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at anordningen for skyving mot artiklenes bakre sideflater omfatter en skyverarm (54) som er svingbart montert på artikkel-støtteanordningen (42) under eskeemnets bakre endefelt (20), idet skyverarmen er kampåvirket for å svinge oppover og danne inngrep med artiklenes bakre sideflater.

5. Innretning ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at skyverarmens (54) svingebevegelse forårsakes av en kamanordning omfattende en kamfølger (98) som er knyttet til skyverarmen, og en stasjonær kam (100) som er anbrakt langs kamføl-gerens bevegelsesbane.

6. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at artikkelstøtteanordningen (42) omfatter et støttebrett (70) som er festet til og montert mellom endeløse kjeder (36) for bevegelse av støttebrettet i nedstrømsretningen.