SE513372C2

SE513372C2 - Machine for processing packaging tubes

Info

Publication number: SE513372C2
Application number: SE9803435A
Authority: SE
Inventors: Hans Linner
Original assignee: Norden Pac Dev Ab
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-09-04
Also published as: WO2000020278A1; SE9803435L; EP1121292A1; SE9803435D0; AU1193700A

Abstract

The invention relates to a machine for performing the necessary process steps in order to provide finished tubes at high capacity by means of a continuously driven conveyor system. The machine has a conveyor track comprising conventional straight part-sections (11, 12, 13) combined with an arrangement of transport/transfer wheels (16-22). By virtue of their positioning, the transfer wheels form effective transport sections, which are individually adaptable to the respective processing operation, for tubes present in cassettes/tube holders in the conveyor system. Each wheel has processing tools which have the same spacing as all the cassette/tube holder positions and rotate with the respective wheel. In the preferred embodiment, use is made of robots (25, 28) for the infeed of empty tubes to and, respectively, the outfeed of processed tubes from the arrangement of transport/transfer wheels.

Description

15 20 25 30 35 513 372 2 Inom området förpackningstuber har det emellertid ej presenterats något användbart koncept som möjliggör kontinuerlig hantering av förpackningstuber för åstadkom- mande av de inledningsvis nämnda processtegen. In the field of packaging tubes, however, no useful concept has been presented which enables continuous handling of packaging tubes for carrying out the process steps mentioned in the introduction.

Visserligen har försök gjorts att höja kapaciteten hos befintliga intermittent arbetande tubfyllare, till exempel genom dubblering av arbetsstationer.Admittedly, attempts have been made to increase the capacity of existing intermittent tube fillers, for example by doubling workstations.

Det som emellertid begränsar kapaciteten hos de intermit- tenta maskinerna ärøden spilltid som åtgår för transport mellan de olika arbetsstationerna och de däri befintliga bearbetningsverktygen. Rörelsemässigt sett, inbegriper sådan spilltid accelerationsfas och retardationsfas, under vilken tidsrymd inget processarbete utförs på tuberna.However, what limits the capacity of the intermittent machines is the waste time required for transport between the various workstations and the machining tools contained therein. In terms of motion, such wastage time includes acceleration phase and deceleration phase, during which time no process work is performed on the tubes.

Eftersonl de olika arbetsstationerna i. de intermittenta systemen kräver inbördes olika tider för genomförande av respektive processteg, är naturligtvis det intermittent arbetande transportörsystemet det korrekta i sammanhanget.Since the different workstations in the intermittent systems require mutually different times for carrying out the respective process steps, the intermittently operating conveyor system is of course the correct one in this context.

PROBLEM TILL GRUND FÖR UPPFINNINGEN: Problemet till grund för uppfinningen är att åstadkomma sådana aktiva behandlingstider i samtliga arbetsstationer att en kontinuerligt arbetande tubhanteringsmaskin.erhålls.BACKGROUND OF THE INVENTION: The problem underlying the invention is to provide such active processing times in all workstations that a continuously operating tube handling machine is obtained.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN: Problemet till grund för uppfinningen löses med en maskin enligt vad som framgår av det bifogade patentkravet 1 och dess ytterligare särdrag framgår av underkraven.SUMMARY OF THE INVENTION: The problem underlying the invention is solved with a machine according to the appended claim 1 and its further features appear from the subclaims.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA: Fig. 1 är en lay-out av en maskin enligt en utförings- form av uppfinningen, 10 15 20 25 30 35 513 372 3 Fig. 2 visararbetsprincipenförbearbetningsverktygen i en station för rengöring av tuber, Fig. 3 visararbetsprincipenförbearbetningsverktygen i en station för orientering av dekor, Fig . 4 visar arbetsprincipen för bearbetningsverktygen in en station för fyllning, och Fig. 5 visar principen för bearbetningsverktygen i en station för värmeaktivering.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: Fig. 1 is a layout of a machine according to an embodiment of the invention, Fig. 2 shows the working principle of the machining tools in a station for cleaning tubes, Fig. 3 shows the working principle of the machining tools a station for orienting decor, Fig. Fig. 4 shows the working principle of the machining tools in a station for filling, and Fig. 5 shows the principle of the machining tools in a station for heat activation.

I det genom en dörr 15 för en operatör 14 tillgängliga huset 10 inryms ett kontinuerligt drivet transportörsystem, - bana omfattande en ändlös transportör 11, 12, 13 varav endast de övre parterna är visade i figuren. vertikalt under vardera transportörparten finns sålunda motsvarande nedre parter som via brytrullar sammanhänger med de övre parterna. Transportören 11, 12, 13 drivs med konstant hastighet i den med pilen 23 markerade riktningen. Till transportören 11, 12, 13 ansluter en följd av transport- /överföringshjul 16-22 sonldrivs med kontinuerlig hastighet i de med pilar angivna riktningarna. Rotationshastigheten för transport-/överföringshjulen är vald så att den är anpassad till den kontinuerligt drivna transportören ll, 12, 13, på sådant sätt att det första hjulet 16 succesivt avlägsnar och till sig överför på transportördelsträckan 13 matade tubhållare 24 (fig. 2) så snart dessa ankommer till hjulet 16. Arrangemanget för denna överföring är ej visat i figurerna och kan i princip bestå av medbringare.The housing 10 accessible through a door 15 for an operator 14 houses a continuously driven conveyor system, track comprising an endless conveyor 11, 12, 13, of which only the upper parts are shown in the figure. vertically below each conveyor part there are thus corresponding lower parts which are connected to the upper parts via breaker rollers. The conveyor 11, 12, 13 is driven at a constant speed in the direction marked by the arrow 23. A series of transport / transfer wheels 16-22 connect to the conveyor 11, 12, 13 at continuous speed in the directions indicated by arrows. The rotational speed of the conveyor / transfer wheels is selected so as to be adapted to the continuously driven conveyor 11, 12, 13, in such a way that the first wheel 16 successively removes and transfers to itself tube holders 24 fed to the conveyor section 13 (Fig. 2) so as soon as these arrive at the wheel 16. The arrangement for this transmission is not shown in the figures and may in principle consist of carriers.

Transportörbanan omfattande delsträckorna ll, 12, 13 (och de ej visade tillhörande undre parterna) och transport- /överföringshjulen 16-22 bildar tillsammans en kontinuer- ligt driven transportörbana vari nämnda kassetter/tub- hållare 24 löper i en i princip obruten bana med förutbe- 10 15 20 25 30 35 513 372 4 stämt centrumavstånd mellan intilliggande kassetterltub- hållare (exempelvis med kassetterna/tubhållarna anliggande dikt an mot varandra). Del av den raka transportörsträckan ingår i en inmatningsstation där en robot 25 från trans- portförpackningar 26 för tomma tuber medelst en gripare 27 uttar i transportförpackningen rätlinjigt befintliga rader av tuber och insätter dessa i på varandra följande kasset- ter/tubhållare på transportören.The conveyor track comprising the sections 11, 12, 13 (and the associated lower parts not shown) and the conveyor / transfer wheels 16-22 together form a continuously driven conveyor track in which said cassettes / tube holders 24 run in a basically unbroken path with predetermined - 10 15 20 25 30 35 513 372 4 set center distance between adjacent cassette tube holders (for example with the cassettes / tube holders abutting each other). Part of the straight conveyor section is included in a feeding station where a robot 25 from transport packages 26 for empty tubes by means of a gripper 27 extracts rectilinear rows of tubes in the transport package and inserts these into successive cassettes / tube holders on the conveyor.

På utgångssidan av uppsättningen av transportlöverförings- hjul 16-22 finns i anslutning till den raka transportördel- sträckan ]J. en utmatningsstation med en robot 28 vars gripare 29 i det visade utföringsexemplet avlägsnar samma antal processade tuber som roboten 25 lägger i och avlämnar de processade tuberna till en kontinuerligt driven trans- portör 30, i utföringsexempelt av typen "pocket transfer conveyor" för vidare transport till en kontinuerligt arbetande kartoneringsmaskin 31.On the exit side of the set of conveyor transfer wheels 16-22 is located in connection with the straight conveyor section section] J. a dispensing station with a robot 28 whose gripper 29 in the embodiment shown removes the same number of processed tubes as the robot 25 loads and delivers the processed tubes to a continuously driven conveyor 30, in a pocket transfer conveyor type embodiment for further transport to a continuously operating carton 31.

Såsom framgår av fig. 1 roterar närbelägna transport/- överföringshjul i motsatta riktningar och därutöver framgår, att de enskilda hjulen har inbördes varierande periferiellt effektiva eller sig sträckande transportördel- sträckor. Transportördelsträckan för hjulet 16 sträcker sig sålunda från hjulets anslutningspunkt till den raka transportördelsträckan 13 fram till "kontaktpunkten" med efterföljande hjul 17, vilket enligt nämnda figur svarar mot en cirkelbåge av ungefär 18OK Nästföljande hjul 17 har en effektiv transportsträcka svarande mot ungefär en cirkelbåge av 220°, det därpå följande hjulet 18 en trans- portsträcka av ungefär l80°och det efterföljande hjulet 19 har ännu större transportsträcka, ungefär 280°, hjulet 20 har kortare transportsträcka, ungefär 1802 hjulet 21 återigen längre transportsträcka, ungefär 220° och hjulet 22 har en transportsträcka av ungefär l80°. Denna skillnad i transportsträckor mellan de olika transport/överförings- 10 15 20 25 30 35 513 572 5 hjulen ger en väsentlig dellösning till det inledningsvis nämnda problemet.As can be seen from Fig. 1, adjacent transport / transfer wheels rotate in opposite directions and in addition it can be seen that the individual wheels have mutually varying circumferentially effective or extending conveyor sections. The conveyor section distance for the wheel 16 thus extends from the connection point of the wheel to the straight conveyor section section 13 to the "point of contact" with the following wheel 17, which according to said figure corresponds to an arc of approximately 18OK. The next wheel 17 has an effective transport distance corresponding to approximately °, the subsequent wheel 18 has a conveying distance of approximately 180 ° and the subsequent wheel 19 has an even larger conveying distance, approximately 280 °, the wheel 20 has a shorter conveying distance, approximately 1802 the wheel 21 again has a longer conveying distance, approximately 220 ° and the wheel 22 has a transport distance of approximately 180 °. This difference in transport distances between the different transport / transmission wheels provides a substantial partial solution to the problem mentioned in the introduction.

Till varje transport/överföringshjul hör nämligen en uppsättning bearbetningsverktyg för utförande av en vissa operation eller processteg och såsom inledningsvis nämnts i samband med intermittenta tubfyllare, kräver olika processteg skilda effektiva processtider. Skillnaden i effektiva transportsträckors längd för hjularrangemangen 16-22 är utgångspunkten för att bemästra sådana skilda effektiva processtider.Each transport / transfer wheel includes a set of machining tools for performing a certain operation or process step and, as initially mentioned in connection with intermittent tube fillers, different process steps require different efficient process times. The difference in the length of efficient transport distances for the wheel arrangements 16-22 is the starting point for mastering such different efficient process times.

Till transport/överföringshjulet 16 hör sålunda "bearbet- ningsverktyg" för rengöring, till stationen 17 hör verktyg för åtdragning av öppningsanordning för tuben (normalt kapsyl), till hjulet 18 hör verktyg för orientering av dekor, till hjulet 19 hör verktyg för fyllning, till hjulet 20 hör verktyg för värmeaktivering (i det visade utförings- exemplet hetluftaktivering), till hjulet 21 hör verktyg för hopklämning av tubänden och till hjulet 22 hör verktyg för trimning. " W Bearbetningsverktygen i de olika stationerna är i princip arrangerade på principiellt samma sätt och är placerade längs hela periferin av tillhörande transport/överförings- hjul och roterbart med detta. Placeringen längs hela periferin innebär sålunda att varje hjul alltid har ett i förhållande till antalet kasset- ter/tubhållare som befinner sig i hjulets effektiva överskott på verktyg transportsträcka. För hjulet 16 i fig. 1 betyder detta exempelvis att endast hälften av de befintliga bearbet- ningsverktygen utnyttjas. Tillgänglighet av verktyg i samtligaprocesstationer(transport/överföringshjul),trots nämnda overksamma överskott på verktyg, innebär emellertid att de effektiva transportsträckorna längs vardera hjulet kan utnyttjas optimalt så att det sammantaget blir möjligt 10 15 20 25 30 35 513 372 6 att köra systemet av transport/överföringshjul och verktyg kontinuerligt.The transport / transfer wheel 16 thus includes "machining tools" for cleaning, the station 17 includes tools for tightening the opening device for the tube (normally a cap), the wheel 18 includes tools for orienting decor, the wheel 19 includes tools for filling, the wheel 20 includes tools for heat activation (in the embodiment shown hot air activation), the wheel 21 includes tools for squeezing the tube end and the wheel 22 includes tools for trimming. "W The machining tools in the different stations are arranged in basically the same way and are placed along the entire periphery of the associated transport / transfer wheel and rotatable therewith. The placement along the entire periphery thus means that each wheel always has one in relation to the number of cassettes. For wheel 16 in Fig. 1, this means, for example, that only half of the existing machining tools are used.Availability of tools in all process stations (transport / transfer wheels), despite the above-mentioned surplus of tools, however, means that the efficient transport distances along each wheel can be utilized optimally so that in total it becomes possible to run the system of transport / transfer wheels and tools continuously.

I det visade utföringsexemplet har exempelvis hjulet 19 den längsta effektiva transportsträckan, och detta har valts med hänsyn till att det processteg som ska utföras under denna transportsträcka är det som tar den längsta tiden i föreliggande fall, nämligen fyllningssteget.In the embodiment shown, for example, the wheel 19 has the longest efficient transport distance, and this has been chosen with regard to the fact that the process step to be performed during this transport distance is the one that takes the longest time in the present case, namely the filling step.

Det inses att placeringen i rummet och det inbördes vinkelförhållandet nællan hjulen 16-22 kan varieras inom vida gränser, allt efter behov, för åstadkommande av för kontinuerlig drift av maskinen erforderliga effektiva transportsträckor.It will be appreciated that the position in the space and the mutual angular relationship between the wheels 16-22 can be varied within wide limits, as required, to provide the efficient transport distances required for continuous operation of the machine.

Såsom nämnts är arrangemanget av bearbetningsverktygen i princip identiskt i de olika stationerna som transport/- överföringshjulen ger upphov till. I fig. 2 visas sålunda arbetsverktygen för hjulet 16. Eftersom i det visade utföringsexempletrobotarnai.iläggningsstationenrespekti- ve utmatningsstationen är anordnade att vardera hantera 20 tuber åt gången finns i varje, av hjulen 16-22 bildad pro- cesstation inalles 20 bearbetningsverktyg.As mentioned, the arrangement of the machining tools is in principle identical in the different stations which the transport / transfer wheels give rise to. Fig. 2 thus shows the working tools for the wheel 16. Since in the exemplary embodiment shown the robots in the loading station and the dispensing station are arranged to each handle 20 tubes at a time, each processing tool formed by the wheels 16-22 has a total of 20 machining tools.

Fig.2 visar schematiskt hjulet 16 uppburet i ett maskinstativ 32 och roterbart drivet via en remtransmission 33. På hjulet 16 drivaxel 34 sitter periferiellt ekvidis- tant blåsmunstycken 35 med anslutningar 36 för tryckluft och anordning för höjdjustering. Under det roterbara hjulet 16 finns en på maskinstativet 32 fästad cirkulär platta 37 vari ett kamföljarspâr 38 är utformat. Hjulet 16 har hållare (ej visade) för kassett/tubhållarna 24, och under kassett/tubhållarna finns lyftare 39, vars vertikala rörelse styrs av nämnda kamspår 38. anordnat 10 15 20 25 30 35 513 572 7 Såsom framgår av presentationen till vänster i fig. 2 är de nämnda hållarna (ej visade) på hjulet 16 och kasset/tub- hållarna 24 samt uppsättningen av verktyg 35 anordnade ekvidistant utefter periferin av hjulet 16 och ovanför detta.Fig. 2 schematically shows the wheel 16 supported in a machine frame 32 and rotatably driven via a belt transmission 33. On the wheel 16 drive shaft 34 are peripherally equidistant blow nozzles 35 with connections 36 for compressed air and device for height adjustment. Below the rotatable wheel 16 there is a circular plate 37 attached to the machine frame 32 in which a cam follower groove 38 is formed. The wheel 16 has holders (not shown) for the cassette / tube holders 24, and under the cassette / tube holders there are lifters 39, the vertical movement of which is controlled by said cam groove 38. arranged as shown in the presentation on the left in fig. 2, the said holders (not shown) on the wheel 16 and the cassette / tube holders 24 and the set of tools 35 are arranged equidistantly along the periphery of the wheel 16 and above it.

Den tidigare omtalade effektiva transportsträckan på hjulet 16 svarar mot en cirkelbåge av ca l80°, och eftersom den effektiva transportsträckan/bearbetningssträckan samman- faller med att lyftarna 39 aktiverats, framgår av figuren att inalles 10 bearbetningsverktyg av 20 stycken är verksamma och övriga befinner sig sålunda i den passiva delen av hjulet 16.The previously mentioned efficient transport distance on the wheel 16 corresponds to an arc of approximately 180 °, and since the effective transport distance / machining distance coincides with the lifts 39 being activated, it appears from the figure that a total of 10 machining tools of 20 are active and the others are thus in the passive part of the wheel 16.

I fig. 3 visas bearbetningsverktygen tillordnade hjulet 18 och avsedda att åstadkomma orientering av dekor. Den principiella presentationen av arbetsförloppet svarar mot den i fig. 2. Som bearbetningsverktyg används en kom- bination av spinnare 40 och fotodetektor 41, och såsom framgår av presentationen till vänster i figuren nyttjas här samma antal verktyg som i processteget enligt fig. 2.Fig. 3 shows the machining tools associated with the wheel 18 and intended to provide orientation of decor. The basic presentation of the workflow corresponds to that in Fig. 2. A combination of spinner 40 and photodetector 41 is used as the machining tool, and as can be seen from the presentation on the left in the figure, the same number of tools is used here as in the process step according to Fig. 2.

Fig. 4 avser arrangemanget hörande till hjulet 19, dvs arrangemanget i fyllningsstationen, där ju den aktiva transportsträckan längs hjulet är den maximala, cirka 270° med hänsyn till den erforderliga tiden för fyllning. På samma sätt som i de två föregående fallen, finns lika antal bearbetningsverktyg, dvs fyllningsmunstycken 42, doserings- pumpar 43 och kassett/tubhållare 24. Av presentationen till vänster i fig. 4 framgår att inalles 12 bearbetningsverktyg är aktiva under den effektiva transportsträckan på hjulet 19.Fig. 4 refers to the arrangement belonging to the wheel 19, ie the arrangement in the filling station, where the active transport distance along the wheel is the maximum, approximately 270 ° with regard to the required time for filling. In the same way as in the two previous cases, there are equal numbers of machining tools, ie filling nozzles 42, dosing pumps 43 and cassette / tube holder 24. From the presentation on the left in Fig. 4 it can be seen that a total of 12 machining tools are active during the efficient transport distance on the wheel. 19.

Fig. 5 visar förhållandet kring hjulet 20 i fig. 1. I det aktuella fallet används hetluftmunstycken 44 för värmeakti- vering av tuber, som i sådant fall består av ett material 10 15 513 372 8 sonxmöjliggör sådan värmeaktivering för förseglingsändamål.Fig. 5 shows the relationship around the wheel 20 in Fig. 1. In the present case, hot air nozzles 44 are used for heat activation of tubes, which in such a case consist of a material which enables such heat activation for sealing purposes.

Samma antal hetluftmunstycken som kassett/tubhâllare och tillhörande lyftare 25 finns ävenledes i detta fall. Såsom framgår av presentationen till vänster, är inalles 10 bearbetningsverktyg (hetluftsmunstycken) overksamma under tubernas transport kring periferin av hjulet 20. Tuberna har i fig. 5, på samma sätt som i de tidigare figurerna, schematiskt antytts med det med siffran 45 betecknade. Även om endast en specifik utföringsform av den kontinuer- liga tubhanteringsmaskinen enligt uppfinningen visats, inses att uppfinningen ej är begränsad till en sådan uföringsform, utan alternativa och ekivalenta utförings- former är möjliga inom ramen för det bifogade patentkraven.The same number of hot air nozzles as cassette / tube holder and associated lifter 25 are also present in this case. As can be seen from the presentation on the left, a total of 10 machining tools (hot air nozzles) are inactive during the transport of the tubes around the periphery of the wheel 20. The tubes in Fig. 5, in the same way as in the previous figures, are schematically indicated by the number 45. Although only a specific embodiment of the continuous tube handling machine according to the invention is shown, it will be understood that the invention is not limited to such an embodiment, but alternative and equivalent embodiments are possible within the scope of the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 40 513 372 PATENT CLAIMS:

Machinery for processing packaging tubes, comprising, for example, cleaning, tightening of the top closure, orientation of decoration, filling, sealing and trimming, characterized by: - conveyor path (ll-13, 16-22) for continuous transport of cassettes / tube holder (24), - included in the web, for the transport of the cassette / tube holders along part of its periphery and for cassette / tube holder transfer contacting transport / transfer wheels (16-22) with adjacent wheels rotatable in opposite directions, and with each transport / transfer wheel arranged so as to have a first position in the space where the cassette / tube holder is received and a second position in the space where the cassette / tube holder is dispensed, and said first and second positions on each transfer wheel determine a predetermined process active section and a predetermined process passive section. - tube loading station (25) for loading empty tubes into the cassettes / tube holders, - processing tools (35, 40, 42, 44) arranged along the entire periphery of each transport / transfer wheel and rotatable therewith, and - tube feeding station (28) for dispensing of processed tubes from the cassettes / tube holders.

Machine according to claim 1, characterized in that cassette / tube holder lifters (39) are arranged in each cassette / tube holder position along the periphery of each transport / transfer wheel and that means (38) are 10 15 20 25 30 35 513 372 10 arranged to operate the respective lifter during transport of the corresponding cassette / tube holder through the process-active section.

3. A machine according to claim 2, characterized in that the loading station (25) and the discharge station (28) are arranged at separate straight sections (13, 11) of the conveyor track.

4. A machine according to claim 3, characterized in that the cassettes (24) are arranged to be transported with predetermined mutual center distances in the straight sections (13, 11) and that said center distance is also substantially maintained on the respective transport delivery wheels (16-22). ).

Machine according to claim 4, characterized in that the machining tools (35, 40, 42, 44) are arranged with said center distance along the periphery of the respective transport / transfer wheel.

Machine according to claim 5, characterized in that a robot (25) is arranged in the loading station and has grippers (27) for taking a predetermined number of tubes from magazine (26) for empty tubes and placing them in cassettes / tube holders (24 ) in the conveyor track.

7. A machine according to claim 6, characterized in that an additional robot (28) is arranged in the discharge station and has grippers (29) for withdrawing from the cassette / tube holder (24) in the conveyor path towards said predetermined number of corresponding processed tubes and place them on a discharge conveyor (30).

8. A machine according to claim 7, characterized in that the number of machining tools (35, 40, 42, 44) rotatable with each transport / transfer wheel (16-22) corresponds to said predetermined number of tubes, and that the machining tools are placed along the periphery of the transport / transfer wheel with a pitch corresponding to the peripheral distance between the cassettes / tube holders on the transport / transfer wheel.

9. A machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the transport delivery wheels (16-22) are arranged between said straight conveyor sections (11, 13) for loading and unloading, respectively.

Machine according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the robot (25) in the loading station picks empty tubes from rows of tubes present in transport packages (26) and in that the robot (28) in the dispensing station delivers the corresponding number of tubes. cessated tubes on a conveyor (30) continuously fed to a cartridge (31).