PL244638B1 - Mechanizm i sposób do zautomatyzowanego procesu wyciskania substancji - Google Patents

Abstract

Mechanizm do zautomatyzowania procesu wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu oraz sposób zautomatyzowania wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu zawiera korpus głowicy z listwą profilową (1) i ślizgaczem, korpus głowicy (3) w kształcie litery: ”C”, pomiędzy którego ramionami znajdują się silnik krokowy, rolka napędowa, zapadka (4) ze sprężyną oraz obsada rolki dociskowej (12) z rolką dociskową (6), oś silnika krokowego połączona jest za pośrednictwem przekładni zębatej (7) z rolką napędową (5). Sposób zautomatyzowania wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu w którym w pierwszej fazie głowicę przemieszcza się w górne, skrajne położenie wyznaczone przez skok prowadnicy ślizgowej, w kolejnej fazie otwartą tubkę umieszcza się gwintowanym końcem w gnieździe stożkowym gniazda (8), następnie pokręca się pokrętłem (9) i wciąga się tubkę w głąb nagwintowanego pokrętła (9), w kolejnej fazie unosi się zapadkę (4) i obsadę rolki dociskowej (12), a następnie opuszcza się głowicę do położenia, w którym swobodny koniec tubki znajduje się pomiędzy rolką napędową (5) i rolką dociskową (6), a po opuszczeniu obsady rolki dociskowej (12) koniec tuby zaciska się pomiędzy rolką dociskową (6) i rolka napędową (5), a wraz z opuszczaniem obsady rolki dociskowej (12) obraca się zapadkę (4) a w końcowej fazie ruchu zapadki (4), wspomaganego dociskiem siłą ręki, blokuje się zapadkę (4) względem obsady rolki dociskowej (12) dzięki geometrii stykających się powierzchni blokady zapadki (4) i obsady rolki dociskowej (12), a usuwając opróżnioną częściowo lub całkowicie tubkę, unosi się zapadkę (4) oraz odchyla się obsadę rolki dociskowej (12), i uwalnia się swobodny koniec tubki spomiędzy rolki dociskowej (6) i rolki napędowej (5), i ręcznie przemieszcza się głowicę w górne położenie, i usuwa tubkę z gniazda (8) po wykonaniu kilku obrotów pokrętłem (9).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm i sposób do zautomatyzowanego procesu wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu oraz sposób zautomatyzowania wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu.

Znane są stosowane w technice rozwiązania do ręcznego i zmechanizowanego wyciskania past lub kosmetyków z tub.

W grupie ręcznych przyrządów wspomagających wyciskanie można wyodrębnić przyrządy bez lub z niewielką ilością prostych części ruchomych. W rozwiązaniach tych płaski koniec tubki wsuwany jest w szczelinę przyrządu, który (w zależności od konstrukcji) powoduje wyciskanie pasty na skutek:

- przesuwania wzdłuż osi tubki, jak ujawniono w rozwiązaniu według WO2010052516 lub KR20160001201 obracania wokół osi wałka ze szczeliną, w którą wkładany jest płaski koniec tubki i nawijania opróżnianej części tubki na wałek przyrządu, co ujawniono na przykład w opisie WO02098753, WO2007119985 czy US5884812. Innym przykładem jest przyrząd w formie praski składającej się z trzech, przemieszczanych równolegle płytek, pomiędzy którymi zgniatana jest tubka, co ujawniono w rozwiązaniu według US5248065.

W innych rozwiązaniach wyciskanie przebiega na skutek ściskania tubki pomiędzy szczękami przemieszczającymi się kątowo. Rozwiązanie takie zaprezentowano w opisach WO2018US2210226, JP2010228771, JP2012166812, czy w JPH09193949. Odpowiednio ukształtowane szczęki pozwalają, w końcowej fazie wyciskania tubki, na całkowite jej opróżnienie.

Przykładem rozwiązania ręcznego przyrządu posiadającego cechy mechanizmu jest przyrząd składający się z pary zębatych rolek pomiędzy którymi zaciskany jest płaski koniec tubki, jak ujawniono w WO2020040560. Obrót pokrętła połączonego z jedną z rolek powoduje wciąganie tuby pomiędzy rolki i wyciskanie zawartości tubki. Bardziej rozwiniętym przykładem przyrządu o działaniu na podobnej zasadzie jest przyrząd w formie statywu ze zbiornikiem do opróżniania tubki według US2687827, służący do wyciskania tub z farbą. Napęd jednej z rolek odbywa się za pomocą mechanizmu korbowego a docisk rolki biernej realizowany jest z wykorzystaniem śruby.

Na podobnej zasadzie wyciskanie tub opisuje dokument US2357351. W prezentowanym przyrządzie w formie pistoletu, język spustowy, poprzez mechanizm zapadkowy, napędza jedną z pary rolek zaciśniętych na tubce. Zbliżone rozwiązanie przedstawia patent JP2017095119, w którym napęd na jedną z pary rolek wyciskających przekazywany jest poprzez trzecią rolkę obracaną dźwignią naciskaną ręką.

Odmianą wyciskania pomiędzy dwiema rolkami o różnych średnicach jest przyrząd US4182464, w którym obrót rolki o większej średnicy realizowany jest poprzez bezpośrednie oddziaływanie siłą styczną przykładaną do jej powierzchni. Zacisk rolek na wyciskanej tubce odbywa się za pomocą dwóch śrub zmieniających odległość między osiami obrotu rolek.

W innych opisach patentowych, jak na przykład US5884812, US3371823, opisane są przyrządy, w których wyciskanie zachodzi pomiędzy obracaną ręcznie rolką i klinowym ślizgaczem dociskającym tubkę do rolki.

Przykład zautomatyzowanego procesu wyciskania opisuje patent JP2010228771. Tubka umieszczana jest w gnieździe pomiędzy dwoma, elastycznymi zbiornikami napełnianymi sprężonym powietrzem. Wzrost ciśnienia w zbiornikach powoduje zgniatanie tubki i tym samym wyciskanie jej zawartości.

Z kolei w rozwiązaniu według US2874525 płaski koniec tubki wprowadzany jest pomiędzy dwa, umieszczone w korpusie, zaciskane dźwigniowo walce. Wystający z pomiędzy walcy płaski koniec tubki umieszczany jest w blokowanym mimośrodem uchwycie nożycowym. Pionowy ruch korpusu z walcami względem nieruchomego uchwytu powoduje przemieszczanie się walców wzdłuż osi tubki powodując wyciskanie jej zawartości. Napęd korpusu realizowany jest za pomocą dźwigni, której ustawiany zakres ruchu odpowiada ilości wyciskanej z tubki substancji.

Pomimo znacznej ilości rozwiązań z obszaru, jakiego dotyczy wynalazek, precyzja dozowania, zwłaszcza w układach automatycznych pozostawia wiele do życzenia. Dlatego celem wynalazku było opracowanie przyrządu do zautomatyzowanego wyciskania substancji w stanie plastycznym lub półpłynnym, na przykład farb do koloryzacji włosów, konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu dla zapewnienia racjonalnej, ekonomicznej gospodarki farbami poprzez zapewnienie opróżnienia tuby z jak największej ilości substancji, możliwości dozowania dowolnej ilości na przykład farby z wyciskanej z tuby oraz zaadaptowania mechanizmu do wyciskana tub zakończonych gwintem o różnych rozmiarach.

Mechanizm do zautomatyzowania procesu wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym składa się z elementu nośnego, którym jest prowadnica ślizgowa zbudowana ze ślizgacza i listwy profilowej połączonej z korpusem. Napięcie wstępne prowadnicy ślizgowej jest tak dobrane, że w położeniu pionowym ciężar wszystkich elementów połączonych bezpośrednio i pośrednio ze ślizgaczem nie powoduje ruchu ślizgacza względem listwy profilowej. Ze ślizgaczem połączony jest korpus głowicy w kształcie litery „C”, a pomiędzy ramionami korpusu głowicy umieszczone są: silnik krokowy, rolka napędowa, zapadka ze sprężyną oraz obsada rolki dociskowej z rolką dociskową. Oś silnika krokowego połączona jest za pośrednictwem przekładni zębatej z rolką napędową. Obsada rolki dociskowej połączona jest z korpusem za pomocą osi obsady rolki dociskowej. Połączenie to umożliwia zmianę położenia kątowego pomiędzy korpusem i obsadą rolki dociskowej, a tym samym zmianę odległości pomiędzy rolką dociskową, a rolką napędową. Zapadka połączona jest z korpusem za pomocą osi zapadki. Połączenie to umożliwia zmianę położenia kątowego zapadki względem korpusu i obsady rolki dociskowej. Sprężyna łącząca zapadkę z korpusem wymusza stały kontakt pomiędzy zapadką i obsadą rolki dociskowej. W dolnej części listwy profilowej umieszczony jest czujnik zbliżeniowy. Poniżej listwy profilowej umieszczony jest uchwyt tubki składający się z gniazda połączonego z pokrętłem osadzonych obrotowo w korpusie. Pokrętło z gwintowanym otworem jest wymienne i może być zastąpione innym, jakiego rozmiar dostosowany jest odpowiednio do wymiarów i kształtu gwintu tuby. Pionowa oś symetrii tubki umieszczonej w gnieździe jest styczna do zarysu rolki napę dowej.

Sposób zautomatyzowania wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjono wanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu polega na tym, że przed przystąpieniem do wyciskania przemieszcza się głowicę w górne, skrajne położenie wyznaczone przez skok prowadnicy ślizgowej. Odkręconą (otwartą) tubkę umieszcza się gwintowanym końcem w gnieździe stożkowym gniazda, a następnie poprzez pokręcanie pokrętłem trzymaną w ręce zakończoną gwintem tubkę wciąga się w głąb nagwintowanego pokrętła. Po uniesieniu zapadki i obsady rolki dociskowej opuszcza się głowicę do położenia, w którym swobodny koniec tubki znajduje się pomiędzy rolką napędową i rolką dociskową. Po opuszczeniu obsady rolki dociskowej koniec tuby ściska się pomiędzy rolką dociskową i rolką napędową. Opuszczaniu obsady rolki dociskowej towarzyszy ruch obrotowy zapadki wspomagany sprężyną. W końcowej fazie ruchu zapadki, wspomaganego dociskiem siłą ręki, blokuje się położenie zapadki względem obsady rolki dociskowej dzięki geometrii stykających się powierzchni blokady zapadki i obsady rolki dociskowej. W celu usunięcia tubki, opróżnionej częściowo lub całkowicie, unosi się zapadkę oraz odchyla się obsadę rol ki dociskowej. W efekcie uwalnia się swobodny koniec tubki spomiędzy rolki dociskowej i rolki napędowej. Ręczne przemieszczenie głowicy w górne, w początkowe położenie pozwala na usunięcie tubki z gniazda po wykonaniu kilku obrotów pokrętłem.

Połączenie geometryczne zapadki i obsady rolki dociskowej zapobiega obrotowi obsady zapadki, a tym samym zapewnia stałość położenia rolki dociskowej zaciskającej koniec tubki. Ruch obrotowy sinika, korzystnie krokowego, poprzez przekładnię zębatą przenoszony jest na rolkę napędową. Obrót rolki napędowej pozostającej w zazębieniu, poprzez odkształconą tubkę, z rolką dociskową powoduje obrót rolki dociskowej w kierunku przeciwnym do ruchu rolki napędowej. Względny ruch obrotowy rolki napędowej i rolki dociskowej powoduje próbę wciągnięcia pomiędzy rolkę napędową i rolkę dociskową tubki z wyciskaną substancją unieruchomionej w gnieździe za pomocą pokrętła. W efekcie następuje przemieszczanie w dół, wzdłuż prowadnicy ślizgowej korpusu głowicy, któremu towarzyszy wyciskanie substancji z tubki. O ilości wyciskanej z tuby 18 substancji decyduje kąt obrotu osi silnika. Bezpieczne prowadzenie przewodów zasilających silnik zapewnia segmentowy prowadnik kablowy. W zautomatyzowanym systemie wyciskania substancji z tubki sygnał o osiągnięciu krańcowego dolnego położenia głowicy, jednoznacznego z opróżnieniem tubki, przekazywany jest za pomocą czujnika zbliżeniowego.

Zaletą zgłaszanego rozwiązania jest możliwość precyzyjnego dozowania dowolnej ilości substancji (farby) w stanie plastycznym lub półpłynnym konfekcjonowanej w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu. Opracowane rozwiązanie pozwala na wymianę tuby na inną na dowolnym etapie jej opróżnienia. W zależności od rozmiaru gwintu jakim jest zakończona tubka, mechanizm wyposażany jest w uchwyt tubki o odpowiedniej geometrii.

Mechanizm do zautomatyzowania procesu wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym, na przykład farb, kremów lub past, zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu według wynalazku przedstawiono na rysunkach Fig. 1-4. Mechanizm jest fragmentem urządzenia nie będącego przedmiotem wynalazku.

Mechanizm do zautomatyzowania procesu wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym składa się z elementu nośnego, którym jest prowadnica ślizgowa zbudowana ze ślizgacza 2 i listwy profilowej 1 połączonej z korpusem 17. Napięcie wstępne prowadnicy ślizgowej jest tak dobrane, że w położeniu pionowym ciężar wszystkich elementów połączonych bezpośrednio i pośrednio ze ślizgaczem 2 nie powoduje ruchu ślizgacza 2 względem listwy profilowej 1. Ze ślizgaczem 2 połączony jest korpus głowicy 3 w kształcie litery „C”, a pomiędzy ramionami korpusu głowicy 3 umieszczone są: silnik krokowy 10, rolka napędowa 5, zapadka 4 ze sprężyną 14 oraz obsada rolki dociskowej 12 z rolką dociskową 6. Oś silnika krokowego 10 połączona jest za pośrednictwem przekładni zębatej 7 z rolką napędową 5. Obsada rolki dociskowej 12 połączona jest z korpusem 3 za pomocą osi obsady rolki dociskowej 13. Połączenie to umożliwia zmianę położenia kątowego pomiędzy korpusem 3 i obsadą rolki dociskowej 12, a tym samym zmianę odległości pomiędzy rolką dociskową 6, a rolką napędową 5. Zapadka 4 połączona jest z korpusem 3 za pomocą osi zapadki 15. Połączenie to umożliwia zmianę położenia kątowego zapadki 15 względem korpusu 3 i obsady rolki dociskowej 12. Sprężyna 14 łącząca zapadkę 4 z korpusem 3 wymusza stały kontakt pomiędzy zapadką 4 i obsadą rolki dociskowej 12. W dolnej części listwy profilowej 1 umieszczony jest czujnik zbliżeniowy 16. Poniżej listwy profilowej 1 umieszczony jest uchwyt tubki składający się z gniazda 8 połączonego z pokrętłem 9 osadzonych obrotowo w korpusie 17. Pokrętło 9 z gwintowanym otworem jest wymienne i może być zastąpione innym, jakiego rozmiar dostosowany jest odpowiednio do wymiarów i kształtu gwintu tuby 18. Pionowa oś symetrii tubki 18 umieszczonej w gnieździe 8 jest styczna do zarysu rolki napędowej 5.

Sposób zautomatyzowania wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu polega na tym, że przed przystąpieniem do wyciskania tuby należy przemieścić głowicę 3 w górne, skrajne położenie wyznaczone przez skok prowadnicy ślizgowej. Odkręconą (otwartą) tubkę 18 umieszcza się gwintowanym końcem w gnieździe stożkowym gniazda 8. W wyniku pokręcania pokrętłem 9 trzymana w ręce zakończona gwintem tubka zostaje wciągnięta w głąb nagwintowanego pokrętła 9. Po uniesieniu zapadki 4 i obsady rolki dociskowej 12 należy opuścić głowicę 3 do położenia, w którym swobodny koniec tubki 18 znajdzie się pomiędzy rolką napędową 5 i rolką dociskową 6. Po opuszczeniu obsady rolki dociskowej 12 koniec tuby 18 zostaje zaciśnięty pomiędzy rolką dociskową 6 i rolką napędową 5. Opuszczaniu obsady rolki dociskowej 12 towarzyszy ruch obrotowy zapadki 4 wspomagany sprężyną 14. W końcowej fazie ruchu zapadki 4, wspomaganego dociskiem siłą ręki, następuje blokada zapadki 4 względem obsady rolki dociskowej 12 dzięki geometrii stykających się powierzchni blokady zapadki 4 i obsady rolki dociskowej 12. Połączenie geometryczne zapadki 4 i obsady rolki dociskowej 12 zapobiega obrotowi obsady rolki dociskowej 12, a tym samym zapewnia stałość położenia rolki dociskowej 6 zaciskającej koniec tubki 18. Ruch obrotowy sinika, korzystnie krokowego 10, poprzez przekładnię zębatą 7 przenoszony jest na rolkę napędową 5. Obrót rolki napędowej 5 pozostającej w zazębieniu, poprzez odkształconą tubkę 18, z rolką dociskową 6 powoduje obrót rolki dociskowej 6 w kierunku przeciwnym do ruchu rolki napędowej 5. Względny ruch obrotowy rolki napędowej 5 i rolki dociskowej 6 powoduje próbę wciągnięcia pomiędzy rolkę napędową 5 i rolkę dociskową 6 tubki 18 z wyciskaną substancją unieruchomionej w gnieździe 8 za pomocą pokrętła 9. W efekcie następuje przemieszczanie w dół, wzdłuż prowadnicy ślizgowej korpusu głowicy 3, któremu towarzyszy wyciskanie substancji z tubki 18. O ilości wyciskanej z tuby 18 substancji decyduje kąt obrotu osi silnika 10. Bezpieczne prowadzenie przewodów zasilających silnik 10 zapewnia segmentowy prowadnik kablowy 11. W zautomatyzowanym systemie wyciskania substancji z tubki 18 sygnał o osiągnięciu krańcowego dolnego położenia głowicy 3, jednoznacznego z opróżnieniem tubki 18, przekazywany jest za pomocą czujnika zbliżeniowego 16. W celu usunięcia tubki 18, opróżnionej częściowo lub całko wicie, należy unieść zapadkę 4 oraz odchylić obsadę rolki dociskowej 12. W efekcie następuje uwolnienie swobodnego końca tubki 18 spomiędzy rolki dociskowej 6 i rolki napędowej 5. Ręczne przemieszczenie głowicy 3 w górne, początkowe położenie pozwala na usunięcie tubki 18 z gniazda 8 po wykonaniu kilku obrotów pokrętłem 9.

Claims (2)

1. Mechanizm do zautomatyzowania procesu wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu, znamienny tym, że składa się z korpusu 17, połączonego z listwą profilową 1 i ściągaczem 2, w dolnej części listwy profilowej 1 umieszczony jest czujnik zbliżeniowy 16, a poniżej listwy profilowej 1 umieszczony jest uchwyt tubki składający się z gniazda 8 połączonego z pokrętłem 9 osadzonych obrotowo w korpusie 17, do ślizgacza 2 połączono korpus głowicy 3 w kształcie litery „C”, pomiędzy którego ramionami umieszczone są: silnik krokowy 10 połączony śródosiowo za pośrednictwem przekładni zębatej 7 z rolką napędową 5; rolka napędowa 5, do której zarysu styczna jest pionowa oś symetrii tubki 18 umieszczonej w gnieździe 8; zapadka 4 ze sprężyną 14, która to zapadka 4 połączona jest z korpusem głowicy 3 za pomocą osi zapadki 15, co umożliwia zmianę położenia kątowego zapadki 4 względem korpusu 3 głowicy i obsady rolki dociskowej 12; obsada rolki dociskowej 12 z rolką dociskową 6, która to obsada rolki dociskowej 12 połączona jest z korpusem 3 za pomocą osi obsady rolki dociskowej 13, co umożliwia zmianę położenia kątowego pomiędzy korpusem 3 i obsadą rolki dociskowej 12, a tym samym zmianę odległości pomiędzy rolką dociskową 6, a rolką napędową 5, a sprężyna 14 łącząca zapadkę 4 z korpusem 3 wymusza stały kontakt pomiędzy zapadką 4 i obsadą rolki dociskowej 12.

2. Sposób zautomatyzowania wyciskania substancji zwłaszcza w stanie plastycznym lub półpłynnym (farby, kremy, pasty) zwłaszcza konfekcjonowanych w elastycznych tubach wykonanych z tworzywa sztucznego lub cienkiego metalu z wykorzystaniem mechanizmu jak określono w zastrzeżeniu 1, znamienny tym, że w pierwszej fazie głowicę przemieszcza się w górne, skrajne położenie wyznaczone przez skok prowadnicy ślizgowej, w kolejnej fazie otwartą tubkę 18 umieszcza się gwintowanym końcem w gnieździe stożkowym gniazda 8, następnie pokręca się pokrętłem 9 i wciąga się tubkę w głąb nagwintowanego pokrętła 9, w kolejnej fazie unosi się zapadkę 4 i obsadę rolki dociskowej 12, a następnie opuszcza się głowicę 3 do położenia, w którym swobodny koniec tubki 18 znajduje się pomiędzy rolką napędową 5 i rolką dociskową 6, a po opuszczeniu obsady rolki dociskowej 12 koniec tuby 18 zaciska się pomiędzy rolką dociskową 6 i rolką napędową 5, a wraz z opuszczaniem obsady rolki dociskowej 12 obraca się zapadkę 4 a w końcowej fazie ruchu zapadki 4, wspomaganego dociskiem siłą ręki, blokuje się zapadkę 4 względem obsady rolki dociskowej 12 dzięki geometrii stykających się powierzchni blokady zapadki 4 i obsady rolki dociskowej 12, a usuwając opróżnioną częściowo lub całkowicie tubkę, unosi się zapadkę 4 oraz odchyla się obsadę rolki dociskowej 12, i uwalnia się swobodny koniec tubki 18 spomiędzy rolki dociskowej 6 i rolki napędowej 5, i ręcznie przemieszcza się głowicę 3 w górne położenie, i usuwa tubkę 18 z gniazda 8 po wykonaniu kilku obrotów pokrętłem 9.