NO313506B1 - Apparatur og fremgangsmåte for fylling og forsegling av poser og sekker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører apparatur og fremgangsmåte for fylling og forsegling av poser og sekker, spesielt storsekk. Nærmere bestemt relateres oppfinnelsen til en apparatur og fremgangsmåte for automatisert forsegling av poser og sekker av plast så som sekker med en ytre vevd duk med en indre sekk eller liner med en fyllestuss tilordnet en fylleåpning. Sekken kan videre omfatte en løftestropp i sin øvre del. I samsvar med oppfinnelsen spiles fylleåpningen ut ved hjelp av en forbedret utspilingsinnretning som kan følge sekken under dens forflytning på et transportbånd til en forseglingsstasjon, som kan utgjøres av en sveisestasjon med en sveiseinnretning.

Søkerens tidligere patentsøknad NO 942604 angår en apparatur og fremgangsmåte for pakking og forsegling av poser og sekker med en fyllestuss innbefattet en fylleåpning, og hvor det inngår en fyllestasjon, en sveisestasjon samt en strekkstasjon som er montert i nevnte rekkefølge langs et transportbånd. Løsningen omfatter et fyllerør som er utstyrt med to spor for innføring av ufspilingsinnretninger som strekker ut sekkens fylleåpning. En begrensing ved denne løsningen er at en utsuging av luft etter fylling må skje i fyllestasjonen, hvilket reduserer kapasiteten ved denne installasjonen.

Med foreliggende oppfinnelse kan kapasiteten på en slik apparatur som nevnt over forbedres. Oppfinnelsen omfatter en ny og forbedret løsning for å fastholde fyllestussen med dens fylleåpning under transport fra fylling til forsegling/lukking. Med foreliggende løsning holdes fylleåpningen utspilt på en slik måte at et avsugsrør med enkelhet kan innføres i fylleåpningen etter at sekken er transportert bort fra fyllestasjonen. Hensiktsmessig suges luft ut av sekken umiddelbart før forsegling slik at minst mulig luft er innesluttet i sekken før denne lukkes. Utspilingen av fylleåpningen i samsvar med oppfinnelsen gjør videre at faren for at folder skal kunne oppstå under forseglingen minker, samtidig som en nøyaktig posisjonering av sekken sikres. Dermed øker muligheten for å oppnå en tett forsegling i form av en sveis eller tilsvarende anbrakt på ønsket sted av fyllestussen.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å frembringe en forbedret apparatur og automatisert forsegling av poser og sekker av plast eller sekker med en ytre vevd duk med en indre liner, spesielt av typen storsekk, uten at pakkeprosessen forsinkes samtidig som repetiviteten kan opprettholdes.

Det er ved foreliggende oppfinnelse frembragt en apparatur og fremgangsmåte for automatisk pakking og forsegling av poser og sekker av plastfolie eller vevd plastbelagt duk. Oppfinnelsen er spesielt egnet for storsekk omfattende en liner av f. eks polyetylen plast. Foreliggende oppfinnelse omfatter en apparatur og fremgangsmåte med høy pakkekapasitet og hvor det samtidig kan sikres en god evakuering av luft fra sekken før forsegling. Sistnevnte er viktig med hensyn til at sekken erfaringsmessig blir mer stabil ved lagring dersom luft evakueringen er maksimert.

De spesielle trekk ved oppfinnelsen er som definert i de tilknyttede patentkrav.

I det etterfølgende vil oppfinnelsen bli forklart nærmere med referanse til de tilknyttede figurene.

Fig. 1 viser en fyllestasjon, en forseglingsstasjon og en strekkstasjon montert

langs et transportbånd,

Fig. 2 viser et utsnitt av et fyllerør og en utspilingsinnretning sett ovenfra,

Fig. 3a viser skjematisk en sekk i utspilt posisjon tilordnet et avsug, sett fra siden,

Fig. 3b viser skjematisk et snitt gjennom A-A i fig. 3a,

Figur 4a-c viser skjematisk de ulike prosesstrinn ved fylling av en sekk/liner i en

fyllestasjon,

Figur 5a-d viser skjematisk trinn for evakuering og forsegling av en sekk/liner i en

forseglingsstasjon,

Figur 6 viser skjematisk den øvre del av en strekkstasjon, sett i retning av pilen "X" i fig. 1.

Som vist i figur 1 omfatter apparaturen en fyllestasjon 1, en forseglingsstasjon 2, og en strekkstasjon 3. Ved fyllestasjonen er det anbrakt et hev/senkbart (teleskopisk) fyllerør 4 innrettet for å kunne tres inn i en fyllestuss på en sekk. Videre er det også anordnet en utspilingsinnretning for fastholdelse av sekkens fyllestuss (ikke vist). Figuren viser videre skjematisk en sekk 9 med en fyllestuss 10. Sekken som vises i figuren er av en storsekk type med en innvendig liner hvor bare fyllestussen er synlig, samt en ytre forsterket duk 11 tilordnet et løftehåndtakAstropp 12.

Fyllerøret kan på kjent vis ha forbindelse til oppblåsingsmekanisme, forråd for dosering av produkt, et punktavsug som utgjøres av en kappe som omslutter fyllerøret, samt være tilkoplet et styringspanel (ikke vist). Fyllerøret kan være teleskopisk, og er innrettet for å kunne beveges opp og ned. En utspilingsretning er i utgangsstilling plassert ved fyllerøret og kan bringes i stilling rundt dette. Utspilingsinnretningen omfatter nåler som er bevegelige i forhold til hverandre i hovedsakelighorisontal retning, og er vist i detalj i figur 2. Utspilingsinnretningen 5, er innrettet for bevegelse mellom fyllestasjonen og forseglingsstasjonen. Bevegelsene for utspilingsinnretningen er styrt automatisk. Forseglingsstasjonen som vist i figuren omfatter en sveiseinnretning 8 som utgjøres av sveisebakker ved diskontinuerlig sveising (kun skjematisk vist). Strekkstasjonen kan omfatte en innretning som tar tak i sekkens løftehåndtakAstropp. Strekkstasjonen kan videre omfatte en innretning som skyver den forseglede fyllestussen, inn i yttersekken mens løftestroppen strekkes. Alternativt kan dette gjøres i forseglingsstasjonen, etter at forsegling er utført. En nærmere beskrivelse av en strekkstasjon er gitt under beskrivelsen av figur 6. Fyllestasjon, sveisestasjon og strekkstasjon er montert i nevnte rekkefølge langsmed et transportbånd 7.

Som det fremgår av figur 2 omfatter utspilingsinnretningen 5 spisse, langstrakte gripere i form av nåler 51, 51' 51", 51"' som er innrettet for å kunne penetrere linerens vegg ved dens fyllestuss 10. Fortrinnsvis gjøres dette idet sekken er anbragt på fyllerøret 4. Eventuelt kan dette gjøres etter at sekken er fylt, men før fyllerøret trekkes opp og ut av sekkens fyllestuss. Nålene er arrangert slik at de er beliggende med sin lengdeakse i horisontalplanet og er videre innrettet for resiproserende bevegelse i sin lengderetning. Nålenes lengderetning kan være slik at dens retning i hovedsak sammenfaller med tangenter til fyllerørets 4 ytre flate, eventuelt forskjøvet noe inn mot fyllerørets senter. Av konstruksjonshensyn kan nålene som krysser hverandre være anbragt på ulike vertikale nivåer. Fyllerørets ytre flate kan hensiktsmessig være sylinderformet og utformet med avlange vulster 65, 65' for å støtte/styre nålenes bevegelser i forhold til røret. Det skal forstås at vulstene kan forløpe i fyllerørets lengderetning.

Som vist i figuren, kan nålene være parvist anordnet i to diametralt motstående grupper eller nålholdere 50, 50', idet nålene 51, 51' og 51", 51"' i hvert par er innbyrdes vinkelstillet til hverandre, sett ovenfra. Hver nål er anbrakt i forlengelsen av en lineæraktuator 52, 52', 52", 52"' som er innrettet for å generere en frem- og tilbakegående (resiproserende) bevegelse. Aktuatorene er som vist i eksempelet er opplagret i to bevegelige ramme-halvdeler 53, 54 som kan beveges om hver sin svingeakse 55 og 56 respektivt. Denne bevegelsen genereres av aktuator 57 som er leddforbundet med rammehalvdelene via dreieledd ved sine ender 58, 59. Ved aktivering av aktuator 57 bringes rammehalvdelene 53, 54 i posisjon slik at de omslutter fyllerøret. I denne posisjon aktiveres lineæraktua-torene som driver nålene.

Rammehalvdelene er videre forbundet med en bevegelig løper 60 som er innrettet til å samvirke med en lineær opplagring eller skinne 61 som muliggjør at utspilingsinnretningen 5 kan forflyttes i horisontalplanet. Bevegelsen av løperen kan gjennomføres ved hjelp av for fagmannen kjente drivmidler og innretninger for styring som f.eks PLS (ikke vist). Det skal forstås at et arrangement med mer enn fire nåler kan anvendes i samsvar med oppfinnelsen, i tilfeller hvor dette skulle være påkrevet. Eksempelvis kan utspilingsinnretningen være inndelt i to utspilingsinnretningssett som er vertikalt forskjøvet i forhold til hverandre og dreiet innbyrdes 90 grader. Et slik arrangement vil da omfatte i alt åtte nåler. Figur 3a viser et avsug 20 som kan beveges inn i fyllestussens 10 åpning, fortrinnsvis når sekken er i forseglingsstasjonen 2, for å suge luft ut av sekken før forsegling finner sted. Fyllestussen fastholdes av utspilingsinnretningen 5 (kun vist skjematisk). Alternativt kan utsuging av luft skje mens sekken er underveis fra fyllestasjon til forseglingsstasjon. Avsuget kan da være innrettet for sideveis forflytning sammen med sekken (ikke vist). Figuren omfatter videre to strekkpinner 21, 22 hvis funksjon blir beskrevet senere. Strekkpinnene kan være tilordnet hvert sitt dreieledd 41, 42, og kan videre være fast forbundet med hver sin arm 43, 44 som kan beveges opp og ned ved hjelp av aktuatorer (ikke vist). Figur 3b viser skjematisk et snit gjennom A-A i figur 3a, hvor fyllestussen 10 holdes utspilt ved hjelp av nåler 51, 51', 51", 51"'. Avsuget 20 kan ha et avlangt tverrsnitt, tilpasset den fasong fyllestussens åpning blir tildannet ved hjelp av utspilingsinnretningen.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse relateres til forsegling av poser og sekker, og da spesielt innersekker eller liner for storsekk. Oppfinnelsen er svært fordelak-tig for pakking og forsegling av storsekk der innersekken eller lineren ender i en flaske-hals eller fyllestuss, eller for storsekk med påsydd fyllestuss. Sekkens fyllestuss 10, tres på fyllerøret 4, manuelt eller automatisk. Sekken blåses opp på signal fra operatør eller automatisk på signal fra en fotocelle. Utspilingsinnretningen 5 føres rundt sekken fortrinnsvis før fylling av produkt påbegynnes. Alternativt kan dette gjøres under eller etter fylling, men før sekken forflyttes. Operatøren signaliserer fylling av sekken. Samtidig med at oppblåsing starter føres nålene 51 ut i sin ytterstilling i forhold til aktuatorene 52. Eventuelt kan dette gjøres under eller etter fylleoperasjonen, men før fyllerøret trekkes ut av sekkens fyllestuss. Etter signal fra en veieinnretning som registrerer vekten til sekken (ikke vist) hvor signalet indikerer at sekken er full, trekkes fyllerøret automatisk opp, og nålene som er i ytterstilling holder fylleåpningen fullstendig utspilt. Det skal forstås at signal som indikerer at sekken er full også kan gis på annen måte, f. eks ved at en viss fylletid er tilbakelagt e.l. Med utspilingsinnretningen fastholdt til fyllestussen/fylleåpningen kan sekken føres på transportbåndet til forseglingsstasjonen 2 samtidig som utspilingsinnretningen følger sekken og dermed fastholder/avstøtter fylleåpningen under denne bevegelsen.

Figur 4a viser skjematisk sett ovenfra fyllerøret 4 med en fyllestuss 10 anbragt på dette. Nålholderene 50, 50' er i sin utgangsstilling.

I posisjonen som vist i 4b er nålholderne 50, 50' ført frem slik at disse er beliggende på hver sin side av fyllerøret. Nålene er drevet ut i sin ytre stilling, og har penetrert fyllestussen 10.

Figur 4c viser fyllestussen med utspilingsinnretningene etter fylling og under transport til forseglingsstasjonen. Fyllerøret er da ute av sekkens fyllestuss og vises følgelig ikke i figuren.

Ved diskontinuerlig forsegling står sekken i ro, eksempelvis ved at transportbåndet stanses under forseglingsprosessen. I denne situasjon vil avsugsrøret bli ført inn i sekkens åpning, hvorpå nålene trekkes ut og utspilingsinnretningen føres tilbake til utgangsstilling. Samtidig med dette aktiveres to strekkpinner 21, 22 (Fig. 5a). Eventuelt kan avsugsrøret være innrettet for å beveges sammen med sekken fra fyllestasjon til forseglingsstasjon. Dersom forseglingen utgjøres ved sveising, vil sveiseinnretningen 8 utgjøres av sveisebakker. Sveisebakkene utgjøres av to motstående, oppvarmede flater som bringes mot hverandre og omslutter fyllestussen/lineren. Sveisebakkene kan i tillegg være utstyrt med innbyrdes samvirkende kalde flater som utøver en klemvirkning fyllestussen/lineren under sveiseoperasjonen. Slike kalde flater kan eksempelvis utgjøres av horisontale, langsgående elastiske vulster på minst en av sveisebakkene (ikke vist). Sveisebakkene føres automatisk mot den utspilte fyllestussen umiddelbart etter evakuering. Når transportbåndet startes igjen, føres den ferdigforseglede sekken til strekkstasjonen 3, og en ny fylt sekk med utspilt fylleåpning føres til sveisestasjonen. Når sveisingen er avsluttet trekkes strekkpinnene ut av fylleåpningen. Alternativt kan strekkpinnene trekkes ut av fylleåpningen før forsegling.

Ved utførelsen som vist i figur 5a har sekken kommet frem til forseglingsstasjonen, og et avsug 20 er innført i fyllestussen 10. Avsuget kan hensiktsmessig utgjøres av et hev/senkbart (teleskopisk) evakueringsrør. I figuren vises også i snitt de to vertikalt anbrakte strekkpinner 21, 22 hvis funksjon skal beskrives i det etterfølgende.

I figur 5b er nåleholderende 50, 50' fjernet fra fyllestussen, mens pinnene 21, 22 som er innbyrdes forskyvbare i horisontalplanet spiler ut fyllestussen slik at denne blir beliggende med deler av sin innvendige flate mot avsuget 20. Når avsugsoperasjonen er fullført, trekkes avsuget 20 oppad og ut av fyllestussen, se figur 5c.

Figur 5c og 5d viser fyllestussen beliggende mellom to sveisebakker 23, 24. Sveisebakkene er beliggende høydemessig under det nivå hvor strekkpinnene 21, 22 spiler ut fyllestussen. I denne utspilte tilstand føres sveisebakkene mot fyllestussen, hvilket fremgår av figur 5d.

Overskytende lengde av fylleåpningen/fyllestussen kan hensiktsmessig kappes ved bruk av en bevegelig kniv eller en klippeanordning mens denne er fastholdt i forseglingsstasjonen (ikke vist). En slik kniv kan være anbragt resiproserende i horisontalplanet i tilknytning til én av sveisebakkene, på et vertikalt nivå beliggende høyere enn sveisebakken.

Alternativt kan strekkpinner være anbragt i tilknytning til det hev/senkbare avsugsrøret. Sveisebakkene kan da føres mot fyllestussen idet røret trekkes ut av fyllestussen eller umiddelbart etter at dette er gjort. Det skal forstås at sveising også kan gjøres mens avsugsrøret er i fyllestussen. Avsugsrøret befinner seg da på et vertikalt nivå høyere enn sveisebakkene.

Etter forsegling kan sekken eventuelt underlegges en strekkeoperasjon i en strekkestasjon 3, se figur 6. I strekkstasjonen blir sekkens øvre del strukket etter sitt løftegrep ved hjelp av en roterbar bøyle 101, og blir lettere tilgjengelig for videre transport.

(Det skal forstås at sekken som vises i figur 1 egentlig er plassert med sitt løtehåndtak vendt mot baksiden ved benyttelse i apparaturen, men er vist med sin bakside i figuren for tydelighetens skyld.) Fyllestussen vil samtidig bli trukket noe inn i sekken ved denne operasjonen. Den roterbare bøylen 101 er dreibart opplagret om en akse 104, og drives av en aktuator som vist i innfelt posisjon ved 102 og utfelt posisjon 102". Aktuatoren er festet i rammen 105 ved et dreieledd 109, og til den roterbare bøylen ved et ledd 103., 103'. Rammen 105 kan heves/senkes ved hjelp av aktuatorer 106, 107 i forhold til en øvre rammestruktur 108 som er stasjonær.

Hvis fyllestussen er lang kan det i tillegg være nødvendig med en innretning ved strekkstasjonen som skyver fyllestussen inn i yttersekken mens løftestroppen er strukket, eventuelt før løftestroppen strekkes. I figuren vises en innskyvningsinnretning 122 med en innskyver 120 drevet ut i sin ytre posisjon. I figuren indikerer henvisning 120' en tilbaketrukket posisjon av innskyveren. Innskyveren kan være tilordnet en lineæraktuator 121 av stempel/sylinder typen.

Fra strekkstasjonen kan sekken føres på transportbåndet eventuelt gjennom en merkestasjon for påføring av informasjon, og videre ut på rampe der den blir hentet for transport. Alternativt kan sporbarhet (merking) av produktet påføres fyllestussen, fortrinnsvis i fyllestasjonen.

Ved kontinuerlig forsegling, så som kontinuerlig sveising foregår sveiseprosessen mens transportbåndet er i bevegelse. Sveiseinnretningen kan da utgjøres av oppvarmingselementer og klembånd som tar tak i den ene siden av den utspilede fylleåpningen. Deretter heves utspilingsinnretningen (etter at nålene er ført tilbake i sin tilbaketrukne stilling) og blir ført tilbake til utgangsstilling. Fylleåpningen føres igjennom sveiseinnretningen med transportbåndets hastighet, for forsegling. I denne situasjonen kan evakuering hensiktsmessig utføres mens sekken er i bevegelse frem til forseglingsstasjonen.

Det skal forstås at forsegling av sekken også kan gjennomføres på annet vis enn ved sveising. Dette vil blant annet avhenge av den materialtype sekken består av. For eksempel kan liming benyttes.

Det skal videre forstås at apparaturen kan omfatte innretninger for å tilpasse de innbyrdes mål mellom fylle-, forseglings-, og strekkstasjonen, samt den vertikale høydeplassering av disse i forhold til transportbåndet.

Claims (16)

1. Apparatur for enkeltvis fylling og forsegling av etterfølgende poser/sekker, spesielt storsekker med en foring, omfattende en fyllestasjon (1), en forseglingsstasjon (2) og eventuelt en strekkstasjon (3) montert i nevnte rekkefølge langs et transportbånd (7), der fyllestasjonen er forsynt med et teleskopisk fyllerør (4) for innføring i en fyllestuss (10) med en åpning i hver etterfølgende pose eller sekk og hvor forseglingsstasjonen er forsynt med en forseglingsinnretning (8), idet det er midler (5, 20-22, 122) for fylles-tussbehandling omfattende en utspilingsinnretning (5) som skal spile ut fyllestussen langs stasjonens område og kan være innrettet for bevegelse i et horisontalt plan mellom fylle- og forseglingsstasjonen, karakterisert ved at utspilingsinnretningen omfatter spisse, langstrakte gripere i form av nåler (51, 51', 51", 51"') innrettet for å kunne penetrere sekken i dens fyllestuss (10) mens sekken er anbragt på fyllerøret (4).

2. Apparatur ifølge krav 1, karakterisert ved at nålene i hovedsak er beliggende med sin lengdeakse i horisontalplanet, idet nålene videre er innrettet for resiproserende bevegelse i sin lengderetning.

3. Apparatur ifølge krav 2, karakterisert ved at nålenes lengderetning i hovedsak er sammenfallende med tangenter til fyllerørets (4) ytre flate.

4. Apparatur ifølge krav 1, karakterisert ved at nålene er parvist anordnet i fortrinnsvis to diametralt motstående grupper (50, 50'), idet nålene i hvert par er innbyrdes vinkelstillet til hverandre.

5. Apparatur ifølge krav 4, karakterisert ved at utspilingsinnretningen utgjøres av to sett med to diametralt motstående grupper (50, 50') av nåler, vertikalt forskjøvet i forhold til hverandre

6. Apparatur ifølge krav 1, karakerisert ved at midlene videre omfatter et avsug (20) tilpasset utspilingsinnretningen for å evakuere luft ut av sekken før forsegling.

7. Apparatur ifølge krav 6, karakerisert ved at avsuget (20) er anbragt i forseglingsstasjonen (2).

8. Apparatur ifølge krav 1, karakterisert ved at midlene omfatter to strekkpinner (21, 22) tilpasset utspilingsinnretningen for innføring i fyllestussen før forsegling, for å strekke denne.

9. Apparatur ifølge krav 1, karakterisert ved at forseglingsstasjonen omfatter en kniv for å kutte overskytende lengde av fyllestussen, hvor kniven videre er innrettet for resiproserende bevegelse i horisontalplanet.

10. Apparatur ifølge krav 1, karakterisert ved at strekkestasjonen omfatter en roterbar bøyle (101) for strekking av sekkens løftegrep.

11. Apparatur ifølge krav 1, karakterisert ved at midlene omfatter en innskyvningsinnretning (122) for å skyve fyllestussen inn i sekken, spesielt i forbindelse med fylling og forsegling av storsekker som omfatter en foring.

12. Fremgangsmåte for enkeltvis fylling og forsegling av etterfølgende poser/sekker, spesielt storsekker omfattende en lufttett foring med en fyllestuss (10), der et teleskopisk fyllerør (4) innføres i fyllestussen til hver etterføl-gende pose/sekk, idet posen eller foringen blåses opp og fylles med gods på signal, hvorpå fyllerøret (4) automatisk trekkes opp når fylleprosessen er over, idet sekkens fyllestuss (10) holdes utspilt av en utspilingsinnretning (5) mens sekken føres til en forseglingsstasjon (8) på transportbånd (7) for forsegling, og eventuelt videre til strekkstasjon (3) for strekking av en løftes-tropp tilordnet sekken, karakterisert ved at utspilingsinnretningen (5) penetrerer og holder sekken eller foringen ved dens fyllestuss (10), i et område beliggende nivåmessig høyere enn der forseglingen skal anbringes.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at utspilingsinnretningen (5) penetrerer sekken eller foringen mens sekken er anbrakt på fyllerøret (4).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at luft inneholdt i sekken evakueres før forsegling, og mens to strekkpinner (21, 22) spiler ut fyllestussen.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at sekkens fyllestuss strekkes før forsegling ved hjelp av strekkpinner (21, 22).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at sekkens fyllestuss (10) kuttes av etter forsegling i et område mellom der forseglingen anbringes og der utspilingsinnretningen (5) har penetrert fyllestussen.