NO171407B - Drivanordning for avgivelse av vaeske fra en vaeskefyllbar dobbeltbelg-utleveringsenhet - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en drivinnretning for avgivelse av væske fra en væskefyllbar dobbeltbelg-avleveringsenhet, som angitt i innledningen til krav 1. Oppfinnelsen er utviklet i forbindelse med automatiske fyllemaskiner hvor tomme beholdere føres langs en bane og fylles med væske og lukkes, mer særskilt væske-utleveringsenheter for slike maskiner.

Automatiske fyllmaskiner som arbeider med høy hastighet er eksenipelvis kjent fra TJS-PS 4.448.008. _ Slike maskiner benyttes for fylling av beholdere med væske, eksempelvis melk og saft.

Fyllemaskinene må kunne levere en bestemt væskemengde i hver beholder under fremføringen av beholderen gjennom maskinens fylleavsnitt. En type avleveringsenhet som kan benyttes er den dobbeltbelg-innretning som eksempelvis er vist og beskrevet i TJS-PS 4.402.461. Det beskrives der en utlever-ingsenhet som innbefatter et par belger som er forbundne med hverandre ved hjelp av et rørformet hus. Huset inneholder en ventil som styrer fluidumstrømmen fra den øvre belg til den nedre belg. Det rørformede hus er montert for resiproserende bevegelse i en aksialretning, og den enden av hver belg som er forbundet med huset, beveger seg sammen med huset. De respektive andre endene til belgene holdes stasjonære, slik at husets aksiale bevegelse i en retning vil bevirke sammentrykking av den ene belg og ekspandering av den andre. En aktivator løfter huset vertikalt for sammentrykking av den øvre belg, med samtidig ekspandering av nedre belg. Derved presses væske fra øvre belg og inn i nedre belg. Aktivatoren senker så huset for derved å ekspandere den øvre belg, med samtidig sammentrykking av nedre belg. Dette gjør det mulig

å fylle den øvre belg med væske samtidig som den væske som forefinnes i den nedre belg, trykkes ut og ned i en beholder. Sekvensen gjentas slik at således væske overføres fra et hovedforråd og til den øvre belg, deretter til den nedre belg og til slutt ned i de enkelte beholdere. Aktivatoren er 1 US-PS 4.402.461 beskrevet som en hydraulisk eller pneumatisk

arbeidssylinder. Styringen av bevegelsen til dobbeltbelg-avleveringsenheten skjer ved styring av fluidumtrykket i arbeidssylinderen. En slik styreinnretning har den ulempe at arbeidssylinderens styring krever betjening av flere ventiler. Slike ventiler er komponenter som utsettes for slitasje og derfor krever periodisk utbytting. En annen ulempe med den tidligere kjente drivmekanisme er at det fluidum som benyttes i arbeidssylinderen er komprimerbart. Dette medfører at arbeidssylinderens slagbevegelse avtar ettersom fluidumtrykket øker, og det er derfor vanskelig

å innstille arbeidssylinderens slagbevegelse skikkelig.

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en effektiv, varig og nøyaktig mekanisme for drift av en dobbeltbelg-vaeskeavleveringsenhet.

Mer særskilt er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en drivmekanisme for en dobbeltbelg-væskeavleveringsenhet som er pålitelig og gir en nøyaktig rytmisk syklus.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en drivmekanisme for en dobbeltbelg-væskeavleveringsenhet med et minimum av deler som utsettes for slitasje eller ødeleggelse.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en drivmekanisme for en dobbeltbelg-væskeavleveringsenhet som kan forhåndsinnstilles til å bevege seg i et fast mønster.

Det er også en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en drivmekanisme for en dobbeltbelg-væskeavleveringsenhet hvor arbeidssyklusen kan avbrytes i tilfelle en beholder mangler eller en skadet sådan føres frem i transportøren.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en drivinnretning for avgivelse av væske fra en væskefyllbar dobbeltbelg-avleveringsenhet, innbefattende en rammede1, forbindelsesmidler for stiv forbindelse av rammedelen med dobbeltbelg-avleveringsenheten, og en stanganordning montert fast ved avleveringsenheten, hvilken drivinnretning er kjennetegnet ved en roterbar kam og en kamfølger, idet en av disse komponenter er montert på rammedelen mens den andre er montert fast, hvilken kam og kamfølger samvirker for å tilveiebringe en frem og tilbakegående bevegelse av rammedelen langs en stang i stanganordningen ved rotasjon av kammen, en fluidummotoranordning på stangen for pressing av kamfølgeren til samvirke med den roterbare kam, og styremidler for selektiv bringing av kamfølgeren ut av samvirket med kammen, slik at når drivinnretningen er forbundet med dobbeltbelg-avleveringsenheten og fluidummotoranordningen presser kammen og følgeren til innbyrdes samvirke vil kammens rotasjon gi en frem- og tilbakegående bevegelse for aktivering av avleveringsenheten.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en avleveringsenhet ifølge

oppfinnelsen, og

fig. 2 viser et delvis gjennomskåret utsnitt av

arbeidssylinder-enheten.

I fig. 1 er det vist en dobbeltbelg-væskeavleveringsenhet 10 som innbefatter en øvre belg 12 og en nedre belg 14. De to belger er forbundne med hverandre ved hjelp av et rørformet hus 16. Øvre og nedre belg er av et fleksibelt materiale, eksempelvis blåseformet polypropylen, slik at ved en bevegelse av hver belgs motliggende ender mot og fra hverandre vil fluidumvolumet inne i belgen avta og øke. En tilbakeslagsventil er plassert inne i huset 16 for å tillate en væskestrøm gjennom en deri anordnet ventil bare i retning fra den øvre belg og til den nedre belg. Et fluidum innløps-rør 18 fører fluidum inn i den øvre belg -12. En dyse 20 plassert under den nedre belg 14 leverer fluidum i en beholder 22 som skal fylles. Beholdere 22 bringes frem på en Ikke vist transportør under flere slike avleveringsenheter, og blir så lukket og klargjort for transport og lagring.

Toppen 24 til den øvre belg 12 og bunnen 26 til den nedre belg 14 er fastgjort til en fast bærer (ikke vist) på vanlig måte. Det rørformede hus 16 er opplagret for resiproserende bevegelse i en vertikal retning. Når huset 16 forskyves aksialt oppover vil den øvre belg 12 trykkes sammen. Derved presses fluidet deri gjennom tilbakeslagsventilen i huset 16 og inn i den nedre belg 14. Den nedre belg 14 ekspanderer i tilsvarende grad. Når huset 16 forskyves nedover vil den nedre belg 14 trykkes sammen og tilbakeslagsventilen villukke seg. Flui dumt rykket i den nedre belg vil da øke og fluidum vil kunne strømme ut gjennom dysen 20 og ned i den derunder plasserte beholder 22. Samtidig ekspanderer den øvre belg 12 og trekker fluidum inn i fra innløpsrøret 18.

En plate eller stang 28 er forbundet med huset 16. Forbind-elsen kan utføres på en hvilken som helst praktisk måte, eksempelvis ved at platen 28 boltes fast til en krave 29 som er festet rundt huset 16. For forskyvning av huset 16 vertikalt er en vertikal stang 30 innfestet mellom to faste bærere 32 og 34 i maskinrammen. Stangen 30 er fortrinnsvis en stang av rustfritt stål med hårdkromplettering. En dobbelt-virkende pneumatisk arbeidssylinder 35 innbefatter en sylinder 36 som er montert konsentrisk på stangen 30 for vertikal forskyvning langs stangen 30. Konvensjonelle tetninger 38 er anordnet i hver ende av sylinderen 36.

Av fig.2 går det frem at arbeidssylinderen 35 innbefatter et stempel 40 som er plassert på stangen 30 inne i sylinderen 36. Stempelet 40 er fast relativt stangen 30 og er fortrinnsvis utført i et elastomert materiale som opprettholder en glidetetning mot sylinderens innervegg. Stempelet 40 deler sylinderens indre opp i to ekspanderbare kammere. Trykkluft går inn og ut av det øvre ekspanderbare kammer gjennom en kupling 42. En lignende kupling 44 er anordnet på det nedre ekspanderbare kammer. Ledninger 46,48 forbinder de øvre og nedrekuplinger 42,44 med en styreventil 50.

Trykkluft tilføres styreventilen 50 fra en kompressor 52. Styreventilen 50 er fortrinnsvis i form av en solenoidventil med to stillinger. Når ventilen er i den stilling som er vist i fig. 1, vil luft gå fra kompressoren 52 til kuplingen 42 og inn i det øvre kammer i arbeidssylinderen 35. Luft i det nedre kammer vil gå ut gjennom kuplingen 44, videre ut gjennom ventilen 50 og ut til atmosfæren gjennom en utløps-port 53. Solenoiden i ventilen 50 arbeider i samsvar med et styresignal fra en programmert logisk krets 54. Styreventilen har to stillinger betegnet henholdsvis A og B i fig. 1.

En roterende grensebryter 55 er plassert ved dysen 20. Bryteren har en roterende arm 56 som går mot og dreies under påvirkning av en beholder som befinner seg under dysen. Armens stilling vil således påvirke bryteren til å gi et signal til den programmerte logiske krets 54, med indikasjon av hvorvidt det forefinnes en beholder under dysen eller ikke. Den logiske krets 54 påvirker solenoiden i ventilen 50 for å holde ventilsleiden i stillingen A, dvs. den stilling som er vist i fig. 1. Da kan trykkluft strømme inn i sylinderen 36 gjennom kuplingen 42, hvorved sylinderen 36 forskyves oppover. Tilsvarende vil en dreiebevegelse av armen 56 til en nøytral stilling, eksempelvis under påvirkning av en fjær, gi et signal fra den logiske krets 54 som bevirker at sleiden i ventilen 50 går ned og ventilen innstilles i stillingen B. Da vil luften i den øvre del av sylinderen gå til atmosfæren, gjennom porten 53, mens trykkluft strømmer inn i den nedre del av sylinderen gjennom kuplingen 44. Sylinderen 36 forskyves da nedover.

En trykkregulator 78 styrer luftstrømmen ut gjennom kuplingen 44 når ventilen 50 er i den stilling som er vist i fig. 1. Regulatoren 78 holder et bestemt trykk i sylinderen på under-siden av stempelet 40, tilstrekkelig lavt til at sylinderen ikke beveger seg nedover raskere enn kammen 68 forlanger. Som følge herav vil avleveringsenheten som er forbundet med sylinderen 36 bare bevege seg nedover (leveringsretning) ved en hastighet som styres av profilen på kammen 68. Derved elimineres behovet for hastighetsstyringer for den pneumat-iske arbeidssylinder i de to retninger.

Sylinderens vertikale bevegelse begrenses av stoppmekanismer 57 og 58 montert på stangen 30. Den nedre stoppmekanisme 57 er boltet til rammedelen 34 og innbefatter en gjenget boring hvori det er innskrudd en gjengebolt 62. Sylinderens 36 nedadrettede bevegelse langs stangen 30 begrenses av den nedre stoppmekanisme 57 når en buffer 64 på sylinderen 36 nedre ende får kontakt med boltens 62 øvre ende. Den nedre stoppmekanisme 57 kan innstilles ved hjelp av bolten 62. På lignende måte innbefatter den øvre stoppmekanisme 58 en innstillbar bolt 59 og den virker på samme måte som den nedre stoppmekanisme 56. På den øvre ende av sylinderen 36 er det en tilsvarende buffer 66 beregnet for anslag mot bolten 59.

Huset 16 settes i opp- og nedadgående bevegelser under påvirkning av en roterende kam 68. Denne kam samvirker med en rulle 70 som tjener som kamfølger. Rullen 70 er opplagret på platen 28 som forbinder sylinderen 36 med huset 16. Kammen 68 er montert på en roterbar aksel 72 og drives ved hjelp av en motor 74 med variabel hastighet. Kammen 68 er anordnet i flukt med kamfølgeren 70 på en slik måte at når platen 28 heves vil kamfølgeren 70 gå mot kamflaten 76. Som vist i fig. 1 har kamflaten et forhøyet parti som strekker seg over mer enn 180° og som virker til å forskyve huset 16 nedover. Under resten av rotasjonsbevegelsen, ca. 90° , har kamflaten redusert diameter og følgeren 70 tillates da å bevege seg oppover sammen med platen 28 og huset 16.

Rotasjonshastigheten for kammen 68 er bestemmende for arbeidsfrekvensen til dobbeltbelg-avleveringsenheten. Kamløftet bestemmer slaglengden til huset 16, som delvis bestemmer strømningsmengden av væske gjennom dysen. Med andre ord, arbeidsslaget til dobbeltbelg-fluidumhåndteringsinnret-ningen vil være lik graden av eksentrisitet i kammen 68.

Under drift fylles belgene 12 og 14 med væske på vanlig måte. Flere åpne beholdere 22 er anordnet på en transportør under dysen. Den programmerte logiske krets 54 instruerer ventilen 50 til å rette trykkluft inn i ledningen 46 fra kompressoren 52. Ventilen er i stillingen A. Ledningen 46_fører trykkluft-en til innløpet 42 og inn i øvre del av sylinderen 36. Dette bevirker at sylinderen 36, platen 28, huset 16 og kamfølgeren 70 beveger seg vertikalt oppover langs stangen 30 helt til kamfølgeren 70 går mot' kamflaten 76. Motoren dreier kammen 68 med konstant hastighet. Kamflaten bevirker at kamfølgeren 70, og derved platen 28, resiproserer i vertikalretningen. Platens 28 bevegelse gir en tilsvarende resiproserende bevegelse til huset 16.

Når bryterarmen 56 avføler en skadet eller manglende beholder, eller en annen unormal situasjon, sendes et signal til den logiske krets 54. Denne påvirker i sin tur ventilen 50 for avstenging av trykktilførselen gjennom ledningen 46 og styring av trykktilførselen til ledningen 48. Ventilen er altså i stillingen B. Luft går gjennom ledningen 48 og inn i nedre del av sylinderen 36 gjennom innløpet 44. Samtidig luftes den øvre del av sylinderen til atmosfæren gjennom porten 53. Sylinderen 36 og platen 28 beveger seg derfor nedover helt til bufferen 64 på sylinderen får kontakt med bolten 62 i stoppmekanismen 57. Med platen 28 i denne stilling vil huset 16 stoppe og ingen fylling skjer.

For å starte prosessen igjen plasseres en beholder 22 under dysen 20 og den logiske krets 54 sender et signal til ventilen 50 for å stenge trykkluftstrømmen gjennom ledningen 48 og gjenopprette den gjennom ledningen 46. Som følge herav vil sylinderen 36 og platen 28 bevege seg oppover, og kamfølgeren 70 går mot kamflaten 76. Fordelaktig kan kammen 68 fortsette sin rotasjonsbevegelse under de momentane bevegelsesavbrudd for huset 16.

Når det foran er benyttet uttrykket vertikal eller vertikal retning, så er dette bare ment som et eksempel.

Claims (7)

1. Drivinnretning for avgivelse av væske fra en væskefyllbar dobbeltbelg-avleveringsenhet (10), innbefattende en rammedel (28), forbindelsesmidler for stiv forbindelse av rammedelen med dobbeltbelg-avleveringsenheten (10), og en stanganordning (30) montert fast ved avleveringsenheten (10), karakterisert ved en roterbar kam (68) og en kamfølger (70), idet en av disse komponenter er montert på rammedelen (28) mens den andre er montert fast, hvilken kam (68) og kamfølger (70) samvirker for å tilveiebringe en frem og tilbakegående bevegelse av rammedelen (28) langs en stang i stanganordningen (30) ved rotasjon av kammen (68), en fluidummotoranordning (35) på stangen (30) for pressing av kamfølgeren (70) til samvirke med den roterbare kam (68), og styremidler (50) for selektiv bringing av kamfølgeren (70) ut av samvirket med kammen (68), slik at når drivinnretningen er forbundet med dobbeltbelg-avleveringsenheten (10) og fluidummotoranordningen (35) presser kammen (68) og følgeren (70) til innbyrdes samvirke vil kammens (68) rotasjon gi en frem-og tilbakegående bevegelse for aktivering av avleveringsenheten (10).

2. Drivinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at stangen (30) er fast fiksert og at fluidummotoranordningen innbefatter en sylinder (36) som er glidbart montert på den fast fikserte stang (30), med et stempel (40) i sylinderen, idet rammedelen (28) er festet til sylinderen.

3. Drivinnretning ifølge krav 2, karakterisert ved at fluidummotoranordningen innbefatter fluidum-ledninger (46,48) for tilføring av fluidum under trykk selektivt til motsatte sider av stempelet for derved å forskyve sylinderen selektivt i motsatte retninger langs stangen.

4. Drivinnretning ifølge krav 2 eller 3, karakteris ert ved at den fikserte stang strekker seg i hovedsaken^ vertikalt, og at styremidlene innbefatter en styreventil (50) for selektiv påvirkning av sylinderen til bevegelse opp og ned langs stangen.

5. Drivinnretning ifølge krav 4, karakterisert ved at kamme n (68) er stasjonært montert og at følgeren (70) befinner seg på rammedelen (28) og at disse komponenter er slik plassert i forhold til hverandre at følgeren (70) bringes til samvirke med kammen (68) ved oppadrettet forskyvning av sylinderen (36) langs stangen (30), og ved at det forefinnes en motoranordning (74) for dreiebevegelse av kammen (68) med en i hovedsaken konstant hastighet.

6. Drivinnretning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at styremidlene innbefatter en programmert logisk krets (54) og en grensebryter (55) for tilveiebring-else av et signal til den logiske krets (54) i samsvar med fraværet av fyllbare beholdere (22), og ved at den logiske krets (54) er utlagt for betjening av styreventilen (50) for retting av fluidumtrykket selektivt til sylinderen (36).

7. Drivinnretning ifølge et av kravene 2-6, karakterisert ved stoppere (59,62) på stangen for begrensing av sylinderens bevegelse langs stangen.