SK16132002A3 - Stroj na plnenie túb - Google Patents

Description

Stroj na plnenie túb

Oblasť techniky

Vynález sa týka stroja na plnenie túb s prepravným zariadením, pomocou ktorého je tuba prepraviteľná cez rôzne spracovateľské stanice, pričom spracovateľské stanice zahrnujú plniacu stanicu, v ktorej je zhora zavediteľná do v podstate zvislo orientovanej tuby plniaca rúrka, cez ktorú je do tuby pomocou dávkovacieho mechanizmu uložiteľné plniace médium.

Doterajší stav techniky

Známy stroj na plnenie túb má prepravné zariadenie vytvorené obvykle ako nekonečný pás alebo reťaz, ktoré je vybavené množinou úchytiek na jednu tubu. Prázdne tuby sa v osadzovacej stanici vkladajú do úchytiek prepravného zariadenia a prechádzajú potom viacerými pracovnými stanicami, u ktorých sa jedná predovšetkým o plniacu stanicu a za ňou usporiadanú uzatváraciu stanicu. V plniacej stanici sa tuby plnia cez plniacu rúrku, ktorá je napojená na dávkovací mechanizmus na zásobníku plniaceho média. Proces plnenia môže byť vykonávaný len vtedy, ak je v príslušnej úchytke skutočne uchytená tuba. Na ten účel je známe vykonávať bezprostredne za osadzovacou stanicou pomocou snímača kontrolu výskytu, pričom sa zisťuje, či sa v testovanej úchytke nachádza tuba. Ak tomu tak nie je, tak sa pre túto úchytku proces plnenia nevykonáva.

Okrem toho sa bezprostredne za osadzovacou stanicou porovnáva orientácia, prípadne poloha natočenia tuby, s vopred zadanou menovitou polohou, a poprípade sa koriguje. Správna poloha natočenia tuby je nutná na to, aby sa tuba uzavrela v správnej orientácii.

Prázdne tuby z umelej hmoty nie sú obvykle guľaté, to znamená že sa tvarom svojho prierezu viac či menej odchyľujú od ideálneho kruhového prierezu. Je známe tuby pred plniacou stanicou testovať na guľatosť a tuby s väč2 šími odchýlkami od menovitého tvaru vyraďovať. Testovanie na guľatosť je však veľmi nákladné a okrem toho nespoľahlivé.

Až vtedy, ak všetky uvedené testy, to znamená kontrola výskytu, kontrola orientácie a kontrola guľatosti, boli vykonané s uspokojujúcim výsledkom, tak sa tuba uvoľní na plnenie v plniacej stanici. Ukázalo sa však, že síce chýbajúce alebo silno deformované tuby môžu byť týmto spôsobom spoľahlivo zistené, avšak u mierne poškodených alebo deformovaných túb, ktoré neboli pri uvedených testoch vytriedené, dochádza v plniacich staniciach často k problémom.

V plniacej stanici dochádza medzi zvislo orientovanou, na svojom hornom konci otvorenou tubou, a zvislo smerom dole vyčnievajúcou plniacou rúrkou k relatívnemu pohybu, ktorým sa plniaca rúrka zavádza do tuby. Obvykle je plniaca rúrka pevne uchytená a tuba sa nadvihuje. Pritom sa môže u vopred poškodených túb stať, že sa spodný koniec plniacej rúrky do tuby nezasunie, ale sa zhora oprie o stenu tuby, čím sa tuba pri ďalšom relatívnom pohybe stlačí alebo dokonca rozmačká. Ak sa potom aktivuje dávkovací mechanizmus, tak sa plniace médium do tuby nenaplní, avšak sa vypustí do stroja na plnenie túb, takže sa tento potom musí nákladným spôsobom vyčistiť.

Rovnaké problémy vzniknú, ak sa prázdna tuba po kontrole výskytu z úchytu odstráni alebo spadne a teda sa v plniacej stanici vypustí plniace médium, hoci sa v nej nevyskytuje žiadna tuba.

U túb, ktoré sú ohnuté alebo silne vopred poškodené, sa môže stať, že sa plniaca rúrka do tuby nezasunie, ale sa položí stranou vedľa nej, takže po nasledujúcom procese plnenia sa takisto plniace médium vystrekne do stroja na plnenie túb.

Úlohou vynálezu je preto vytvorenie stroja na plnenie túb uvedeného druhu, u ktorého sa plniace médium umiestňuje do túb s väčšou spoľahlivosťou a pritom sa zabraňuje znečisťovaniu stroja na plnenie túb, vyvolanému chybným plnením.

Podstata vynálezu

Táto úloha sa podľa vynálezu rieši u stroja na plnenie túb vyššie uvedeného druhu tým, že je v plniacej stanici medzi tubou a zavádzanou plniacou rúrkou usporiadané snímacie zariadenie na snímanie relatívnej polohy a signály o polohe zo snímacieho zariadenia prijíma riadiaca jednotka. Dávkovací mechanizmus je pomocou riadiacej jednotky regulovateľný v závislosti od signálu polohy.

Podľa vynálezu sa bezprostredne pred začiatkom procesu plnenia priamo v plniacej stanici testuje, či je plniaca rúrka riadne zasunutá do tuby. Ak je táto podmienka splnená, tak sa riadiacou jednotkou uvoľní a inicializuje proces plnenia. Týmto spôsobom sa môže zaistiť, že pri výskyte defektov alebo stlačených túb, alebo i v prípade, že tuba chýba, sa žiadne plniace médium dávkovacím mechanizmom nevypustí, takže sa spoľahlivo zabráni z toho vyplývajúcemu znečisteniu stroja na plnenie túb. Z toho vyplýva ďalšia výhoda, že sa môže zabrániť uvádzaniu stroja na plnenie túb do pokojového stavu za účelom jeho čistenia.

U výhodného uskutočnenia vynálezu sa predpokladá, že sú plniaca rúrka a snímacie zariadenie nehybne spojené s rámom a že tuba sa na vytvorenie relatívneho pohybu v plniacej stanici nadvihne tak ďaleko, že sa plniaca rúrka zasunie do tuby. Na prispôsobenie rôznym tvarom túb môže byť snímacie zariadenie medzi tubou a plniacou rúrkou prestavované rovnobežne so smerom relatívneho pohybu. To je potrebné predovšetkým vtedy, ak je snímacie zariadenie uvoľniteľným spôsobom umiestnené na zvislej koľajnici a pozdĺž tejto koľajnice je posuvné.

Ak sa pomocou snímacieho zariadenia zistí, že nie je prítomná žiadna tuba alebo že plniaca rúrka nie je v tube riadne zasunutá, tak sa dávkovací mechanizmus riadiacou jednotkou neuvoľní. Pretože tým pri prevádzke stroja na plnenie túb dochádza k rýchlemu sledu pripojovania a vypájania dávkovacieho mechanizmu, je u ďalšieho uskutočnenia vynálezu realizované také uskutočnenie, u ktorého sú dávkovací mechanizmus a predovšetkým dávkovací piest poháňané pomocou servomotora, ktorý sa pripojuje a odpojuje riadiacou jednôt4 kou v závislosti od signálu polohy. Použitie servomotora prináša sebou výhodu, že všetky hnacie prvky dávkovacieho pohonu spolu s dávkovacím piestom sú v pohybe len počas vlastného procesu plnenia. Bezprostredne pred začiatkom dávkovacieho procesu sa všetky hnacie prvky pre dávkovací piest nachádzajú v kľude. Vyššie uvedené snímanie prebieha výhodne bezprostredne pred plánovaným štartom dávkovacieho procesu. V tejto fáze je prerušenie bez zdržania bez problému možné. Len ak by snímanie pomocou čidla malo prebehnúť so štartom dávkovacieho procesu alebo bezprostredne po ňom, môže byť na základe malej zotrvačnosti dávkovacieho pohonu plniaci alebo dávkovací proces s veľmi malým zdržaním v počiatočnej fáze prerušený. Týmto spôsobom môže byť spoľahlivo zabránené chodu dávkovacieho mechanizmu zotrvačnosťou a teda vypúšťaniu plniaceho média v nežiadúcom okamihu.

Snímacie zariadenie má za úlohu jednak zisťovať, či je prítomná tuba, a jednak testovať, či je plniaca rúrka riadne do tuby zasunutá. U jedného možného uskutočnenia vynálezu sa predpokladá, že snímacie zariadenie zahrnuje optické čidlo a svetelný zdroj, ktorý smeruje zväzok lúčov na vonkajší povrch plniacej rúrky. Svetelný zdroj a optické čidlo môžu byť pritom usporiadané v spoločnom puzdre. Ak sa tuba pri zavádzaní plniacej rúrky nadvihne, dostane sa do dráhy zväzku lúčov, takže tento už nedopadne priamo na vonkajší povrch plniacej rúrky. Táto zmena danej optickej skutočnosti sa sníma a príslušným spôsobom sa vyhodnotí riadiacou jednotkou. Pritom sa odrazený zväzok lúčov sníma predovšetkým pomocou optického čidla.

V normálnom prípade by mal postačovať jednotlivý svetelný zdroj, z ktorého je na plniacu rúrku smerovaný jednotlivý zväzok lúčov. U ďalšieho uskutočnenia vynálezu môže však byť realizované i také usporiadanie, že sa na plniacu rúrku smeruje a vyhodnocuje viac zväzkov lúčov z rôznych smerov, aby sa zaistilo, že tuba celkom obklopuje plniacu rúrku.

Prehľad obrázkov ná výkrese

Ďalšie detaily a znaky vynálezu sú objasnené na príklade jeho uskutočnenia v nasledujúcom opise a s odkazmi na výkres, na ktorom je na obr. 1 pohľad na plniacu stanicu stroja na plnenie túb podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornená plniaca stanica 10 stroja na plnenie túb, ktorá je pomocou prívodného potrubia 1 8 spojená s tu neznázornenou zásobnou nádržkou na plniace médium. Do prívodného potrubia 18 je zaintegrovaný uzatvárací mechanizmus 17, ktorý je umiestnený priamo nad plniacou rúrkou 16, rozprestierajúcou sa zvisle smerom nadol, a spoločne s ňou je pevne uchytený na rotačnom posuvníku 21 plniacej stanice 10. Dávkovací piest je poháňaný obvyklým, tu neznázorneným spôsobom, pomocou servomotora.

Rovnobežne s pozdĺžnym rozmerom plniacej rúrky 16 sa rozprestiera zvislá vodiaca koľajnica 13, na ktorej je usporiadané snímacie zariadenie 1_4, ktoré môže byť upevnené pomocou prídržného mechanizmu 15, napríklad v tvare upínacej jednotky. Ako je naznačené dvojitou šípkou V, môže sa snímacie zariadenie 14 prestavovať pozdĺž zvislej vodiacej koľajnice 1 3.

Tu neznázornené prepravné zariadenie je vybavené množinou držiakov 11 túb, do ktorých sa vkladá tuba 12 z umelej hmoty takým spôsobom, že je v podstate zvisle orientovaná a svojím otvoreným koncom smeruje nahor. V plniacej stanici 10 sa môže držiak 11 túb nadvíhať s tubou 12 tak ďaleko, až sa plniaca rúrka 16 zasunie do tuby 12.

Snímacie zariadenie 14 vyžaruje zväzok 14a lúčov, ktorý je smerovaný na povrch plniacej rúrky 16. Zväzok 14a lúčov, odrážajúci sa od kovovej plniacej rúrky 1 6, sa sníma pomocou optického čidla, integrovaného v snímacom zariadení J_4, a pomocou dátového vedenia 20 sa do riadiacej jednotky 1 9 predáva príslušný signál polohy a výskytu. Pokiaľ sa zväzok 14a lúčov odráža od povrchu plniacej rúrky 16, môže snímacie zariadenie 14 indikovať, že ešte nie je prítomná žiadna tuba 1 2. Akonáhle sa držiak 11 túb spolu s tubou 12 nadvihne a do tuby 12 sa zasunie plniaca rúrka 1 6, dostane sa tuba 1 2 do zväzku 14a lúčov, čím sa zmenia vlastnosti odrážaného zväzku 14a lúčov, pretože tuba 12 má inú reflexnú reakciu. Táto zmena reflexnej reakcie sa sníma pomocou optického čidla snímacieho zariadenia 14 a do riadiacej jednotky 19 sa cez dátové vedenie 20 predáva príslušný signál výskytu, ktorým sa vyjadruje skutočnosť, že je teraz prítomná tuba 1 2 s požadovanou hĺbkou zasunutia. Riadiaca jednotka 19 potom aktivuje servomotor dávkovacieho piestu, čím sa začne cez plniacu rúrku 16 tuba 12 plniť plniacim médiom.

Ako znázorňuje obr. 1, je zväzok 14a lúčov snímacieho zariadenia 14 orientovaný tak, že tento dopadá na celkom nadvihnutú tubu 12 v blízkosti jej horného okraja, takže tuba 12 sa môže do zväzku 14a lúčov dostať najskôr vtedy, ak je nadvihnutá postačujúcim spôsobom, prípadne ak je plniaca rúrka £6 dostatočne hlboko zavedená do tuby 12.

Aby sa dala plniaca stanica 10 prestavať na inú veľkosť alebo dĺžku túb 12, prípadne na inú hĺbku zasunutia, musí sa len uvoľniť prídržný mechanizmus 15 snímacieho zariadenia 14 a snímacie zariadenie 14 posunúť pozdĺž vodiacej koľajnice 13 o požadovanú mieru.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Stroj na plnenie túb s prepravným zariadením, pomocou ktorého je tuba prepraviteľná cez rôzne spracovateľské stanice, pričom spracovateľské stanice zahrnujú plniacu stanicu (10), v ktorej je do v podstate zvisle orientovanej tuby (12) zhora zavediteľná plniaca rúrka (16), cez ktorú je do tuby (12) pomocou dávkovacieho mechanizmu (17) uložiteľné plniace médium, vyznačujúci sa tým, že v plniacej stanici (10) je usporiadané snímacie zariadenie (14) na snímanie relatívnej polohy medzi tubou (12) a zavádzanou plniacou rúrkou (16), á signál polohy zo snímacieho Zariadenia (14) je zavedený do riadiacej jednotky (19), pričom dávkovací mechanizmus (17) je pomocou riadiacej jednotky (19) regulovateľný v závislosti od signálu polohy.
2. 2. Stroj na plnenie túb podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že je snímacie zariadenie (14) prestaviteľné v smere (V), rovnobežnom so smerom relatívneho pohybu medzi tubou (12) a plniacou rúrkou (16).
3. 3. Stroj na plnenie túb podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že dávkovací mechanizmus (17) je poháňaný pomocou servomotora, a riadiaca jednotka (19) pripojuje alebo odpojuje servomotor v závislosti od signálu polohy.
4. 4. Stroj na plnenie túb podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že plniaca rúrka (16) a snímacie zariadenie (14) sú nehybne usporiadané na ráme stroja, a tuba (12) je v plniacej stanici (10) nadvihnuteľná.
5. 5. Stroj na plnenie túb podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že snímacie zariadenie (14) zahrnuje optické čidlo a svetelný zdroj, ktorý smeruje na vonkajší povrch plniacej rúrky (16) zväzok (14a) lúčov, a tuba (12) je pri zavádzaní plniacej rúrky (16) privediteľná do priebehu zväzku (14a) lúčov.
6. 6. Stroj na plnenie túb podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že odrazený zväzok (14a) lúčov je snímateľný pomocou optického čidla.