NO320674B1 - Eskenedholdingselement for roterende matere - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen angår generelt et nedholdingselement som er montert på en roterende mater ifølge innledningen til krav, og en fremgangsmåte for å holde nede en utvidbar artikkel på en skovltransportør ifølge innledningen til krav 8. Spesielt angår oppfinnelsen et element for å holde nede en artikkel når artikkelen er i ferd med å frigjøres fra en holdeanordning, så som et vakuumelement. Oppfinnelsen er særlig egnet for benyttelse i en innretning, så som en roterende eskemater, som leverer esker i en pakkemaskin. Mer spesielt angår oppfinnelsen et nedholdingselement for opprettholdelse av en eske i en oppreist stilling når esken plasseres på et transportørsystem.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Det er tidligere kjent forskjellige generelle typer av roterende matermekanismer for esker av hylsetypen.

Ifølge US-A-5 102 385 som viser et nedholdingselement av den aktuelle type, er det tilveiebrakt en roterende eskemater som er utstyrt med et antall sugekopper. Disse sugekopper er opptatt ved endene av stenger som er glidbart montert i respektive kragestrukturer som igjen er stivt festet til den roterbare hovedaksel. Et kam- og kamfølgerarrangement sørger for relativ bevegelse av de nevnte stenger i forhold til de tilknyttede kragestrukturer. Materen og transportøren beveger seg i samme retning. For å hindre den oppreiste eske i å ri oppover og bort fra transportøren når sugetrykket avstenges fra sugekoppen, er en bladfjær som er knyttet til hver sugekopp, anbrakt slik at den ligger over esken i et punkt umiddelbart bak sugekoppen i forhold til eskens bevegelsesretning på transportøren.

I en annen generell type av roterende matermekanismer for esker av hylsetypen beveger materen og transportøren seg i motsatte retninger. I denne roterende materkonstruksjon roterer sugekoppene i en retning som er motsatt av rotasjonsretningen til det roterende hode.

Idet det henvises til fig. 1 og 2, som viser et arrangement av en slik type kjent teknikk, plukker en roterende mater (ikke vist) opp en sammenfoldet pappeske 8 med vakuum- eller sugekopper 10, reiser i det minste delvis opp esken 8 ved benyttelse av sentrifugalkraft, og plasserer esken 8 mellom skovler 12 hvor esken er fullstendig oppreist. Skovlene 12 beveger den åpne eske 8 i en nedstrømsretning, angitt ved den viste pil, hvor esken 8 fylles med bokser, flasker eller en annen type produkt. En skinne eller ski 14, som er anbrakt noe nedstrøms fra den roterende mater, opprettholder esken 8 i en oppreist stilling etter at sugekoppene 10 frigjør esken. Esken beveger seg deretter under skien 14 til en eskelastemontasje i pakkemaskinen. Skien 14 må være omhyggelig plassert for ikke å forstyrre oppreisingen av esken 8, og likevel være tilstrekkelig nær til å holde nede esken etter at den er blitt frigjort fra sugekoppene 10. Dersom skien 14 er anbrakt altfor langt fra esken 8, kan esken 8 falle delvis sammen før den når frem til skien 14, og skyve seg selv ut av den lomme som er dannet mellom suksessive klakker eller skovler 12. Dersom skien 14 på den annen side er anbrakt altfor nær esken 8, vil esken 8 ikke bli oppreist på grunn av at den kolliderer med skien 14. Det har derfor vært vanskelig innen industrien å plassere skien 14 i dens optimale stilling.

Fig. 3 og 4 viser også et slikt tidligere kjent arrangement. Fig. 3 viser et typisk overliggende, roterende matehode 20 som omfatter et stasjonært, sentralt solhjul 22, et mellomhjul 24 og et ytre planethjul 26. Det roterende hode 20 roterer i en rotasjon mot urviseren om en sentral akse 30, mens sugekoppene 10, som er festet til elementer (ikke vist) som drives av det ytre planethjul 26, roterer i retning med urviseren med det ytre planethjul 26. En J-krok 28 er også festet til det ytre planethjul 26 og danner forbigående kontakt med den øvre overflate av hver eske 8 når sugekoppene 10 frigjør esken 8. Fig. 4 er en grafisk sykloideprofil som viser en variasjon av avstanden fra J-kroken 28 til esken 8 over tid. Som vist på fig. 4, danner J-kroken 28 bare forbigående kontakt med esken 8 for hver rotasjon av det ytre planethjul 26. Da J-kroken 28 holder esken 8 nede mens sugekoppene 10 frigjør esken 8, kan skinnen eller skien 14 være plassert noe ytterligere nedstrøms. Plasseringen av skien 14 er således ikke så kritisk ved bruken av J-kroken 28.

J-krokene 28 er festet over sugekoppene 10 på et vakuumskaft 9, og måtte i den kjente teknikk være nøyaktig plassert på vakuumskaftet 9 for å danne bare forbigående kontakt med esken 8. Dersom J-krokene 28 var beliggende altfor høyt på vakuumskaftet 9, ville J-krokene 28 ikke danne noen kontakt med esken, og esken 8 ville bli etterlatt fri til å falle sammen. Dersom J-krokene 28 omvendt var beliggende altfor lavt på vakuumskaftet 9, ville J-krokene 28 strekke seg under den øvre overflate av esken 8 og ville utøve kraft på den øvre overflate av esken. I tillegg til å være vanskelige å innstille på riktig måte, beveget J-krokene 28 seg ofte ut av stilling under operasjonen av det roterende hode 20. Så snart J-krokene 28 er blitt beveget ut av stilling, kommer J-krokene ofte i kontakt med omgivende deler av pakkemaskinen, og skader dermed disse deler.

Innen industrien var det derfor vanskelig å oppreise en eske 8 i en slik maskin, og opprettholde esken i sin oppreiste stilling etter hvert som esken beveget seg i en nedstrømsretning. I den kjente teknikk var det også vanskelig å holde nede esken 8 for forskjellige konfigurasjoner av sugekoppene 10. Tidligere, når den roterende mater ble innstilt for en forskjellig formet eske, ville sugekoppene bli plassert i forskjellige stillinger på esken, og krevde dermed at J-krokene også måtte omstilles. Da innstillingen av J-krokene 28 er vanskelig, er prosessen med justering av den roterende mater for å gi plass for en forskjellig eske, også vanskelig. Videre ble de roterende matere ineffektive på grunn av den tid som går tapt ved plassering av skien 14 eller J-krokene 28 i deres riktige stilling.

Den foreliggende oppfinnelse har som formål å overvinne de ovenfor omtalte mangler ved den kjente teknikk.

Sammendrag av oppfinnelsen

Det ovenfor angitte formål oppnås ved hjelp av et nedholdingselement slik det er definert i krav 1, og ved hjelp av en fremgangsmåte for å holde nede en utvidbar artikkel på en skovltransportør slik den er definert i krav 8.

Oppfinnelsen omfatter et forbedret nedholdingselement på en roterende mater. Nedholdingselementet er knyttet til en sugekopp på den roterende mater og har en langstrakt del med en buet ytre overflate. Krumningen av den ytre overflate er definert slik at en avstand fra den ytre overflate til den roterende maters sentrale akse øker fra den ene ende av den langstrakte del til den andre, motsatte ende av den langstrakte del. Denne avstand øker fortrinnsvis kontinuerlig, slik at en jevn bue defineres i den ytre overflate av nedholdingselementet. Den langstrakte del opprettholder konstant kontakt med artikkelen under rotasjon av den roterende mater, og holder følgelig artikkelen nede under rotasjonen av den roterende mater i en forlenget tidsperiode.

Nedholdingselementet er fortrinnsvis festet til en vakuumaksel på den roterende mater ved å danne et kilespor på nedholdingselementet som passer sammen med en kile som er dannet på vakuumakselen. Når nedholdingselementet festes på en slik måte, kan nedholdingselementet ikke rotere ut av innretting, men er tillatt å gli langs vakuumakselens akse for å ta hensyn til forskjellige former på artikler. Videre kontakter nedholdingselementet fortrinnsvis artikkelen under minst 20° rotasjon av det roterende hode for å opprettholde kontakt i en forlenget tidsperiode. Nedholdingselementet ifølge oppfinnelsen kan benyttes på en konvensjonell, overliggende, roterende mater med et rotasjonshode og én eller flere sugekopper for opplukking og frigjøring av en artikkel. Den ytre overflate av nedholdingselementet kan også danne en sirkulær bue om et senterpunkt som er beliggende over og på siden av vakuumakselen.

En annen side ved oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for mating av en artikkel fra ett sted til et annet sted. Fremgangsmåten omfatter de trinn å plukke opp en artikkel med en roterende mater på et første sted, å bevege artikkelen til et andre sted, og å frigjøre artikkelen på det andre sted. Fremgangsmåten omfatter videre det trinn å rulle en langstrakt del, som er forbundet, med det roterende hode, tvers over en overflate av artikkelen mens artikkelen frigjøres fra den roterende mater. Som et resultat av fremgangsmåten holdes artikkelen nede under rotasjon av den roterende mater i en forlenget tidsperiode.

Den langstrakte del rulles fortrinnsvis over artikkelen under minst 20° rotasjon av det roterende hode, slik at artikkelen holdes nede så lenge som mulig. Nedholdingselementet danner fortrinnsvis også innledende kontakt med artikkelen før frigjøringen av artikkelen, for å opprettholde kontinuerlig kontakt med artikkelen. Når artikkelen består av en eske, holder fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen esken nede fra det tidspunkt da esken frigjøres av sugekoppene inntil det tidspunkt da esken beveger seg inn under en nedholdingsskinne eller nedholdingsski.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 viser et sideriss av en eske som er i ferd med å oppreises ved hjelp av et konvensjonelt roterende hode,

fig. 2 viser et sideriss av en eske i sin fullstendig oppreiste stilling,

fig. 3 viser et sideriss av et roterende hode med et konvensjonelt J-krok-nedholdingselement,

fig. 4 er en grafisk sykloideprofil som viser avstanden fra J-kroken til esken under drift av det roterende hode,

fig. 5 viser et sideriss av et nedholdingselement for en roterende mater ifølge en første utførelse av oppfinnelsen,

fig. 6A til 6E viser sideriss av nedholdingselementet for forskjellige rotasjonsvinkler av vakuumakselen,

fig. 7 viser et eksempel på et nedholdingselement for en roterende mater med en diameter på 30,5 cm, og

fig. 8 viser et eksempel på et nedholdingselement for en roterende mater med en diameter på 35,5 cm.

Nærmere beskrivelse av de foretrukne utførelser

Fig. 5 viser et roterende hode 20 for en eskematemontasje, med et nedholdingselement 40 ifølge én utførelse av oppfinnelsen. I det viste eksempel er nedholdings- eller holdeelementet 40 plassert på et fire-stopps roterende hode 20 som roterer i retning mot urviseren. Generelt, dersom avstanden fra en tverrgående senterlinje eller rotasjonsakse 30 for det roterende hode 20 til sentrum av et ytre planethjul 26 er lik R, må lengden av et vakuumskaft 9 med en sugekopp 10 fortrinnsvis være dimensjonert tilnærmet lik halvparten av R. Under drift roterer vakuumskaftet 9 og nedholdingselementet 40 i retning med urviseren med omtrent tre ganger hastigheten av det roterende hode 20.

Nedholdingselementet 40 er festet til en tverrgående vakuumaksel 48 på det roterende hode 20, og omfatter generelt en konstruksjonsdel 46 og en langstrakt profil eller del 44. Konstruksjonsdelen 46 er ved den ene ende forbundet med vakuumakselen 48, og har den andre ende forbundet med den langstrakte del 44. Konstruksjonsdelen 46 plasserer den langstrakte del 44 i en stilling hvor en ytre, buet overflate 45 av den langstrakte del 44 opprettholder kontinuerlig kontakt med en eske 8 under en spesiell operasjonsfase av det roterende hode 20.

Under operasjon av nedholdingselementet 40 opprettholder den ytre overflate av den langstrakte del 44 fortrinnsvis kontakt med esken 8 under minst 20° rotasjon av det roterende hode 20. Idet det først henvises til fig. 6A, når det roterende hode 20 er i et punkt i sin rotasjon som er definert til å være ved en vinkel på 0°, har sugekoppen 10 reist opp esken 8, har plassert esken 8 mellom skovlene 12, og er fremdeles festet til esken 8. Når det roterende hode 20 har rotert til en vinkel på 5°, som vist på fig. 6B, er vakuumet i sugekoppen 10 blitt utluftet, slik at esken 8 frigjøres. Ved dette tidspunkt danner en første ende 50 av den langstrakte del 44 langs den ytre overflate 45 kontakt med esken 8. Mens den langstrakte del 44 kontakter esken 8, er det spesielle parti av delen 44 som danner denne kontakt, den ytre overflate 45. Den første ende 50 av det langstrakte parti 44 danner fortrinnsvis innledende kontakt med esken 8 før frigjøringen av esken 8 fra sugekoppen 10, for å eliminere en eventuell tidsperiode under hvilken esken 8 er etterlatt fri til å falle sammen.

Når det roterende hode 20 fortsetter å rotere, opprettholder den ytre overflate 45 av nedholdingselementet 40 konstant kontakt med esken 8 for å hindre esken i å falle sammen. Som vist på fig. 6C og 6D ved respektive rotasjonshodevinkler på 15° og 25°, er nedholdingselementet 40 således fremdeles i kontakt med esken 8. Når det roterende hode 20 har rotert omtrent til en vinkel på 30°, som vist på fig. 6E, avbryter eller opphever nedholdingselementet 40 kontakt med esken 8. Ved dette tidspunkt er esken 8 blitt ført inn under skinnen 14, eller er blitt brakt i inngrep med en annen konstruksjon eller montasje.

Som vist på fig. 6A-6E, opprettholder nedholdingselementet 40 esken 8 i sin oppreiste stilling i en tidsperiode etter hvert som esken 8 beveger seg i nedstrømsretningen. Nedholdingselementet 40 kan derfor opprettholde esken 8 i sin oppreiste stilling fra det tidspunkt da sugekoppene 10 frigjør esken 8 frem til det tidspunkt da esken 8 befinner seg under skinnen eller skien 14. Da nedholdingselementets 40 ytre overflate 45 opprettholder kontakt med esken 8 i denne tidsperiode og ikke bare danner forbigående kontakt med esken 8, plasseres skien 14 mer lettvint i sin riktige stilling i forhold til det roterende hode 20.

Nedholdingselementet 40 opprettholdes også lettvint i en riktig stilling i forhold til sugekoppene 10. En kile 41 kan være fastloddet på vakuumakselen 48, og et kilespor 43 er fremstilt i nedholdingselementet 40. Nedholdingselementet 40 monteres da til vakuumakselen 48 ved å sammenpasse kilen 41 på vakuumakselen 48 med kilesporet 43 i nedholdingselementet 40. Kilen 41 og kilesporet 43 hindrer nedholdingselementet 40 i å rotere ut av innretting under drift av den roterende mater.

I en alternativ utførelse er nedholdingselementet 40 festet direkte til en sekskantaksel 47 på hvilken vakuumskaftet 9 er fastgjort. I denne utførelse har nedholdingselementet 40 en sekskantet åpning for sammenpasning med den sekskantede aksel 47. Nedholdingselementet 40 kan derfor bevege seg langs sekskantakselens 47 akse, men er ikke i stand til å rotere ut av innretting om sekskantakselen 47. Den roterende mater kan lettvint innstilles for forskjellige eskeformer ved ganske enkelt å skyve nedholdingselementet 40 langs den ytre overflate av sekskantakselen 47.

Fig. 7 viser et eksempel på et nedholdingselement 40 for en roterende mater med en diameter på 30,5 cm. Retningen av den roterende mater er bestemt av den lineære avstand fra solhjulets akse til aksen til det ytterste planethjul. Slik det er åpenbart ut fra figuren, ligger en første ende 50 av den langstrakte del 44 på en nærmere avstand til vakuumakselen 48 enn den andre ende 52 av den langstrakte del 44. Den ytre overflate 45 av den langstrakte del 44 danner ikke en sirkulær bue om vakuumakselen 48, men danner i stedet en sirkulær bue om senterpunktet 54. Senterpunktet 54 er beliggende ca. 6,52 cm over og ca. 1,16 cm til venstre for vakuumakselens 48 akse. Senterpunktet 54 har en slik beliggenhet at den langstrakte del 44, eller mer spesielt den ytre overflate 45 av nedholdingselementet 40, opprettholder kontinuerlig kontakt med esken 8 under en spesiell rotasjonsfase av det roterende hode 20.1 det eksempel som er vist på fig. 7, ligger den ytre overflate 45 av den langstrakte del 44 omtrent 21,65 cm fra senterpunktet 54. Nedholdingselementets 40 andre dimensjoner er ikke kritiske for nedholdingselementets operasjon, og vil derfor ikke bli beskrevet i detalj.

Et eksempel på et nedholdingselement 40' for en roterende mater på 35,5 cm er vist på fig. 8. Slik som i det eksempel som er vist på fig. 7, har den ytre overflate 45' av den langstrakte del 44' en første ende 50' som er beliggende nærmere vakuumakselen enn en andre ende 52'. Den ytre overflate av den langstrakte del 44' danner en sirkulær bue om . et senterpunkt 54' som er beliggende omtrent 5,32 cm over og omtrent 0,54 cm til venstre for vakuumakselens 48' akse. Avstanden fra senterpunktet 54' til den langstrakte dels ytre overflate er ca. 24,96 cm.

Selv om nedholdingselementet 40 er festet til et fire-stopps roterende hode, kan nedholdingselementet 40 være festet til andre typer av roterende hoder, så som et tre-stopps roterende hode. Videre er nedholdingselementets 40 dimensjoner ikke begrenset til nettopp et 30,5 cm roterende hode eller et 35,5 cm roterende hode, men kan i stedet endres for å passe for et roterende hode med hvilken som helst størrelse. Nedholdingselementets 40 dimensjoner for andre roterende hoder eller for andre anvendelser vil være åpenbare for fagfolk på området. Selv om formen på den ytre overflate 45 av den langstrakte del 44 fortrinnsvis danner en kontinuerlig kurve, er denne form ikke absolutt så lenge det eksisterer en i hovedsaken kontinuerlig, ytre buet overflate for å danne kontakt med en eske 8. Selv om den artikkel som holdes nede eller holdes på plass, er blitt beskrevet som en eske, kan videre nedholdingselementet 40 ifølge oppfinnelsen benyttes til å holde nede andre typer av artikler, så som kuponger.

Claims (11)

1. Nedholdingselement som er montert på en roterende mater som roterer om en sentral akse, hvor den roterende mater roterer og utvider en utvidbar artikkel (8) fra et første sted over en skovltransportør til et andre sted i en helt utvidet tilstand mellom oppstående klakker på transportøren, idet nedholdingselementet er innrettet til å holde nede og fastgjøre den utvidede artikkel mot transportøren mellom klakkene etter at den utvidede artikkel er blitt frigjort av den roterende mater på det andre sted, hvilket nedholdingselement omfatter en langstrakt del (44) som er tilpasset til å kontakte den utvidede artikkel i den andre stilling, og en avstandsholdende anordning (46) med en første ende som er festet til den roterende mater og en andre ende som er festet til den langstrakte del (44) for å holde den langstrakte del på avstand fra den roterende mater, hvor den roterende mater bibringer en rotasjonsbevegelse til avstandsanordningen og den langstrakte del, karakterisert ved at materen og transportøren beveger seg i motsatte retninger, idet materen omfatter et rotasjonshode (20) som roterer om en dreieakse (30) i en første retning, og minst en sugekopp (10) som roterer om en rotasjonsakse (47) som er plassert på rotasjonshodet (20) og er forskjøvet fra dreieaksen (30), idet den langstrakte del (44) roterer med den tilknyttede sugekopp og har en kontinuerlig buet, ytre overflate (45), slik at en avstand fra den ytre overflate til rotasjons-aksen til den tilknyttede sugekopp kontinuerlig øker fra den ene ende av den langstrakte del til den motsatte ende av denne, og nedholdingselementets langstrakte del (44) opprettholder konstant kontakt med en overflate av artikkelen (8) under rotasjon av den roterende mater, slik at artikkelens overflate forblir tangent til den kontinuerlige buede overflate (45) slik at den kontinuerlig buede overflate (45) følgelig holder artikkelen nede under rotasjonen av den roterende mater, hvorved den roterende mater frigjøres mykt fra artikkelens overflate uten å løsne artikkelen (8) fra skovltransportøren.

2. Nedholdingselement ifølge krav 1, karakterisert ved at den avstandsholdende anordning fastgjør den langstrakte del til en vakuumaksel (48) på den roterende mater.

3. Nedholdingselement ifølge krav 2, karakterisert ved at den ytre overflate av den langstrakte del er buet for å danne en sirkelbue om et senterpunkt som er beliggende over og på en side av vakuumakselen.

4. Nedholdingselement ifølge krav 2, karakterisert ved at den omfatter en kile (41) på vakuumakselen og et kilespor (43) på den avstandsholdende anordning, og at kilen og kilesporet hindrer den langstrakte del i å rotere om vakuumakselen.

5. Nedholdingselement ifølge krav 2, karakterisert ved at den avstandsholdende anordning fastgjør den langstrakte del til vakuumakselen (48) for å tillate bevegelse av den langstrakte del langs en lengdeakse av vakuumakselen.

6. Nedholdingselement ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytre overflate av den langstrakte del konstant kontakter artikkelen over mer enn 20° rotasjon av den roterende mater.

7. Nedholdingselement ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytre overflate av den langstrakte del er buet slik at den langstrakte del kontakter artikkelen før artikkelen er blitt frigjort på det andre sted.

8. Fremgangsmåte for å holde nede en utvidbar artikkel på en skovltransportør mellom oppstående klakker etter hvert som artikkelen fortløpende fremmates og utvides av en roterende mater, omfattende de trinn a) å plukke opp artikkelen med den roterende mater på et første sted, b) å bevege artikkelen med den roterende mater til et andre sted, og c) å frigjøre artikkelen på det nevnte sted, karakterisert ved at d) materen og transportøren beveger seg i motsatte retninger, idet materen omfatter et rotasjonshode som roterer om en dreieakse (30) i en første retning, e) en langstrakt del med en kontinuerlig buet ytre overflate rulles over en overflate av artikkelen mens artikkelen er i ferd med å frigjøres, slik at artikkelens overflate forblir tangent til den buede ytre overflate, og artikkelen derved holdes nede på transportøren mellom de oppstående klakker under rotasjon av den roterende mater, uten at artikkelen løsnes fra skovltransportøren, og f) den langstrakte del roterer med en tilknyttet sugekopp om en rotasjonsakse (47) som er plassert på rotasjonshodet (20) og er forskjøvet fra dreieaksen (30).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at trinnet med rulling av den langstrakte del over artikkelens overflate omfatter det trinn å opprettholde kontakt mellom den langstrakte del og artikkelen over mer enn 20° rotasjon av rotasjonshodet.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at den omfatter det trinn å innstille den langstrakte del for en forskjellig formet artikkel ved å bevege den langstrakte del i en retning parallelt med en rotasjonsakse for rotasjonshodet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at trinnet med rulling av den langstrakte del opptrer før trinnet med frigjøring av artikkelen.