WO2019234617A1 - Hülsenzuführvorrichtung für verpackungshülsen - Google Patents

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WO2019234617A1
WO2019234617A1 PCT/IB2019/054622 IB2019054622W WO2019234617A1 WO 2019234617 A1 WO2019234617 A1 WO 2019234617A1 IB 2019054622 W IB2019054622 W IB 2019054622W WO 2019234617 A1 WO2019234617 A1 WO 2019234617A1
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Scott PEEBLES
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    • B65B43/46—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using grippers
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    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/02—Feeding sheets or wrapper blanks
    • B65B41/10—Feeding sheets or wrapper blanks by rollers

Definitions

  • the present invention relates to packaging machines and, more particularly, to apparatus and methods for delivering by the same
  • Sleeve feeding device and an associated method and a
  • the present invention provides a sleeve delivery device comprising a core, a sleeve shifter assembly, a sleeve driver, and an actuator.
  • the core extends along a feed axis in
  • Feed axis extends around, and a hollow interior space between the first and the second core end.
  • a first slot is defined in the outer surface extending in the first and second directions and communicating with the hollow interior.
  • the sleeve slider assembly is disposed in the hollow interior and movable therein along the feed axis in the first and second directions.
  • the Sleeve shifter assembly includes a first arm at the distal end of which a first finger is retractably mounted, wherein the first finger is disposed and biased with respect to the first arm such that the first finger is in
  • the sleeve driver is disposed adjacent to the core and is operable to urge a sleeve along the outer surface of the core in the first direction.
  • the actuator is connected to the sleeve slide assembly and operable to move the sleeve slide assembly in the first and second directions.
  • the first finger is set up in such a way and movably connected to the first arm, that upon movement of the sleeve slide assembly in the second direction, the first finger of the sleeve slide assembly come into contact with occurring or incipient contact, namely with a leading edge of the in the first direction driven sleeve, retracts into the first slot and protrudes again through the first slot, as soon as the first finger is in free movement of the sleeve slide assembly in the second direction of the sleeve.
  • the first finger is set up in such a way and movably connected to the first arm that upon subsequent movement of the sleeve slide assembly in the first direction, the first finger engages the sleeve and the sleeve into the first
  • the finger As soon as the finger becomes free again from the sleeve during sustained, opposite movement of the sleeve and the sleeve slide arrangement above the sleeve, it springs back into the extended or protruding position due to the bias. Upon movement of the sleeve slide assembly in the first direction, the finger can not retract when it comes in contact with the trailing edge of the sleeve, it is in a locked position here.
  • the finger has an upper, in the direction of the first
  • Lock position is located.
  • the first finger comes with its upper contact area in contact with the sleeve, retires due to the coming into contact with the sleeve in the first slot and is thus brought into a retracted position, in which the finger inside of the sleeve
  • the first finger of the sleeve slide assembly retracts into the first slot as the actuator moves the sleeve slide assembly in the second direction as the first finger contacts a sleeve driven in the first direction.
  • the core includes a plurality of sides separated by a plurality of edges extending between the first core end and the second core end, the first slot defined in one of the edges. More preferably, the concavity of each of the plurality of sides between the edges increases toward the second core end, and complementary convex sleeve guides cooperate with the sides to form the sleeve in
  • a plurality of slots are defined in the core and the
  • Sleeve shifter assembly includes a plurality of retractable fingers projecting through the slots at the distal ends of the respective arms.
  • each finger is pivotally mounted on the distal end of its arm.
  • the actuator is connected to the sleeve slide assembly by a drive shaft which extends into the hollow interior along the feed axis. More preferably, the sleeve slide assembly is connected to the drive shaft by a self-centering bearing that permits movement of the sleeve slide assembly with respect to the drive shaft in the first and second directions.
  • the sleeve driver comprises one or more rollers disposed adjacent to the outer surface of the core. More preferably, a controller is in signal communication with the actuator and the tube driver.
  • the present invention also includes a sleeve forming machine wherein the sleeve feeding device is disposed at the end of a forming column.
  • the forming column is configured to form a continuous sleeve that extends along the first core end of the tube feeding apparatus in the first direction.
  • the sleeve driver takes after cutting at one
  • the present invention also includes a method of feeding a sleeve to a forming column, the method comprising: feeding a sleeve in a first direction along an outer surface of a core extending along a feed axis, moving a sleeve slider assembly past the sleeve in one of first direction opposite second direction in a hollow interior of the core, wherein a finger at the distal end of an arm of the sleeve slide assembly upon engagement with the sleeve retracts into a slot in the outer surface, and moving the
  • Sleeve slide assembly in the first direction as soon as the finger is free from the sleeve in the second direction and protrudes from the slot to engage the sleeve with the finger and further advance the sleeve in the first direction.
  • Figure 1 is a perspective view of a sleeve forming machine
  • FIG. 2 is a perspective view of the tube feeding apparatus of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a partially exploded view of FIG
  • Figure 4 is a bottom view of the tube supply apparatus of Figure 1;
  • Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 1, with a sleeve pusher assembly in a first position;
  • Figure 6 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 1, with the Sleeve slide assembly moves from the first position to a second position;
  • Figure 7 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 1 with the sleeve shifter assembly in the second position.
  • a sleeve forming machine 10 comprises a shaping column 12 which extends along a feed axis 14.
  • a layer of packaging material is fed to the forming column at a first column end 16 and formed around the forcing column 12 into a continuous sleeve which in a first direction (along the feed axis 14) to a second
  • a sleeve cutting assembly 22 operates to cut individual sleeves from the continuous sleeve.
  • a sleeve feeder 30 supplies each individual sleeve received by the forming column 12 to a carriage 32 or other device for treatment during subsequent packaging operations.
  • FIGS. 2 and 3 show that the tube delivery device 30 includes a core 34, a sleeve shifter assembly 36, a sleeve driver 40, and an actuator 42.
  • the sleeve driver 40 engages each sleeve coming from the
  • Cutting assembly has been cut, and forces them along the core 34 in the first direction.
  • the actuator 42 actuates the sleeve slide assembly 36 to advance each sleeve
  • the core 34 extends along the feed axis 14 between the first 44 and second core ends 46, with an outer surface 50 of the core extending about the feed axis 14.
  • a hollow interior 52 (see Figure 5) in which the sleeve slide assembly 36 is movable by the actuator 42 in the first direction and an opposite second direction.
  • a plurality of slots 54 extend in the first and second directions, with the slots 54 being hollow
  • the shape of the core 34 corresponds to the shape of the column 12.
  • the core 34 has an outer surface 50 with four sides 56 separated by four edges are separated. Each of the slots 54 is defined in each one of the edges.
  • each of the sides 56 between their adjacent edges increases toward the second core end 46, resulting in a "cloverleaf" outer surface 50 at the second core end 46 (see Figure 4).
  • the sleeve guides 62 are positioned outside each of the plurality of sides 56, with increasing convexity toward the second core end 46 corresponding to the concavity of the sides 56. Sleeves, which are moved along the outer surface 50 of the core 34, are accordingly in
  • Each of the sides 56 is advantageously formed as a separate wall element 64, the hollow interior 52 being defined between the wall elements 64 and the slots 54 being defined by gaps between adjacent ones
  • Wall elements 64 are formed at the edges. To facilitate continuous slots 54, the wall members 64 are connected to a cap 66 near the first core end 44 and to an end plate 70 near the second core end 46. The outer dimensions of the cap 66 decrease at the peripheral stage 72 to the upper portion of the cap 66 to the second
  • a circumferential recess 74 spaced in the first direction receives the ends of the blades of the cutting assembly 22.
  • the sleeve slider assembly 36 includes a plurality of arms 76 that extend radially outward from a central hub 80.
  • a finger 82 is retractably mounted on the distal end of each arm 76 remote from the central hub 80.
  • Each finger 82 is biased with respect to its arm 76 to extend past the outer surface 50 by a corresponding slot 54, without any external force acting on the finger from the first direction, which happens when each finger 82 encounters a sleeve as explained below.
  • each finger 82 is pivotally mounted on its respective arm 76 and biased to a projecting position (i.e., biased in the second direction) but pivotable in a retracted position toward the first direction. Where the finger 82 meets a sleeve, a radiused engagement surface may be formed.
  • the sleeve driver 40 includes selectively drivable rollers 86 positioned adjacent to the outer surface 50 of the core 34 and operable to engage the overlying sleeve.
  • the rollers 86 are rotated to further drive the sleeve along the core 34 in the first direction, whereby a subsequent engagement of the sleeve slide assembly 26 is made possible.
  • the actuator 42 preferably includes a linear actuator 90 which is connected to the hub 80 of the sleeve slide assembly 36 by a drive shaft 92 extending along the feed axis 14. Where the shaft 92 extends within the forming column 12, the shaft 92 is preferably within a tube 94.
  • the shaft 92 is connected to the sleeve slide assembly 36 via a self-centering bearing connected. The bearing allows limited axial movement of the sleeve slide assembly 36 relative to the drive shaft 92 in the first and second directions.
  • a controller 96 such as a programmable logic controller or other microprocessor-based programmable device, controls the
  • Control mechanisms can also be used.
  • the controller 96 or other controller may also include other components of the forming column 12 and other parts of the packaging process using the
  • Forming column 12 and the tube feeding device 30 control.
  • Sleeve feeding device explained in more detail.
  • the sleeve slide assembly 36 in the hollow interior 52 of the core 34 is fully extended to the second core end 46 after having passed there a sleeve 100A and fed to the carriage 32A, by engaging them Finger 82 with the trailing edge of the sleeve 100A.
  • the sleeve 100A has previously been cut by the cutting assembly 22 from the continuous sleeve 102.
  • Figure 6 shows the situation after more of the continuous sleeve 102 has been advanced onto the core 34 and another sleeve 100B has been cut therefrom.
  • the sleeve slider assembly 36 is moved in the second direction toward the first core end 44.
  • the fingers 82 retract into the slots 54 allowing the sleeve shifter assembly 36 to move within the sleeve 100B in the second direction.
  • the sleeve driver 40 engages the sleeve 100B and moves it far enough in the first direction so that the fingers 82 release the trailing edge of the sleeve 100B and protrude out of the slots 54 again. With the protruding fingers 82, the sleeve slider assembly 36 again becomes in the first direction 5 (as in FIG. 5), pushing the sleeve 100B along the core 34 into the "cloverleaf" and inserting the molded sleeve 100B into the carriage 32B.
  • the above process is repeated as many times as necessary during operation of the forming column 12 and associated packaging machine components. It is understood that while the above actions are described separately, actions may be performed concurrently where logically possible.
  • advancing the continuous sleeve, cutting the single sleeve and advancing the single sleeve in the course of movement of the sleeve slide assembly in the first direction with the previous sleeve and / or in the second direction upon return to the first core end 44 may be performed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Eine Hülsenzuführvorrichtung 30 umfasst einen sich entlang einer Vorschubachse 14 erstreckenden Kern 34 mit hohlem Innenraum 52. Die Außenfläche 50 des Kerns weist sich in eine erste und eine zweite Richtung erstreckende Schlitze 54 auf. Im Innenraum befindet sich eine Hülsenschieberanordnung 36 mit zurückziehbaren Fingern 82, die aus den Schlitzen derart herausragen, dass die Hülsenschieberanordnung mit einer Hülse an der Außenfläche in Eingriff gelangen kann und diese entlang der Vorschubachse 14 in der ersten Richtung vorschiebt. Beim Zurückziehen in der zweiten Richtung ziehen sich die Finger 82 in die Schlitze 54 zurück, wenn sie auf die nächste Hülse treffen. Sobald sie frei sind, ragen die Finger 82 wieder heraus und die nächste Hülse wird entlang der Außenfläche 50 geschoben.

Description

Hülsenzuführvorrichtung für Verpackungshülsen
Die vorliegende Erfindung betrifft Verpackungsmaschinen und insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zum Zuführen von durch entsprechende
Formungssäulen geformten Hülsen.
Bei bestimmten Verpackungsmaschinen, wie etwa vertikalen Form-, Füll- und Verschließmaschinen, werden im Wesentlichen alle Vorgänge an einem Beutel oder einer anderen Verpackung auf derselben Säule durchgeführt, auf der die Verpackung ursprünglich hergesteiit wurde. Bei anderen Maschinen ist es erforderlich, eine teilweise geformte Verpackung, wie etwa eine teilweise oder vollständig offene Hülse, für weitere Vorgänge mechanisch auf einen anderen Behandlungsmechanismus zu überführen. Ein Beispiel einer solchen Maschine offenbart die US 62/517, 116. Obwohl zu dem genannten Zweck verschiedene Vorrichtungen entwickelt wurden, besteht weiterer Bedarf an Verbesserungen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Hülsenzuführvorrichtung sowie ein dazugehöriges Verfahren und eine
Verpackungsmaschine bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Hülsenzuführvorrichtung bereit, umfassend einen Kern, eine Hülsenschieberanordnung, einen Hülsentreiber und einen Aktuator. Der Kern erstreckt sich entlang einer Vorschubachse in
entgegengesetzten ersten und zweiten Richtungen zwischen einem ersten und einem zweiten Kernende und hat eine Außenfläche, die sich um die
Vorschubachse herum erstreckt, und einen hohlen Innenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Kernende. Ein erster Schlitz ist in der Außenfläche definiert, der sich in der ersten und zweiten Richtung erstreckt und mit dem hohlen Innenraum in Verbindung steht.
Die Hülsenschieberanordnung ist in dem hohlen Innenraum angeordnet und darin entlang der Vorschubachse in der ersten und der zweiten Richtung bewegbar. Die Hülsenschieberanordnung enthält einen ersten Arm, an dessen distalem Ende ein erster Finger zurückziehbar angebracht ist, wobei der erste Finger bezüglich des ersten Arms so angeordnet und vorgespannt ist, dass der erste Finger in
Abwesenheit einer der Vorspannung entgegenwirkenden Kraft durch den ersten Schlitz über die Außenfläche hinausragt. Dies ist gleichbedeutend damit, dass der erste Finger durch den ersten Schlitz über die Außenfläche hinausragt, sofern keine äußere Kraft auf den ersten Finger einwirkt, welche diesen entgegen seiner Vorspannung oder Vorspannkraft in Richtung des hohlen Innenraumes des Kerns drückt.
Der Hülsentreiber ist benachbart zu dem Kern angeordnet und ist betreibbar, um eine Hülse entlang der Außenfläche des Kerns in die erste Richtung zu drängen. Der Aktuator ist mit der Hülsenschieberanordnung verbunden und betreibbar, um die Hülsenschieberanordnung in die erste und die zweite Richtung zu bewegen.
Der erste Finger ist dabei derart eingerichtet und derart mit dem ersten Arm beweglich verbunden, dass bei Bewegung der Hülsenschieberanordnung in die zweite Richtung, der erste Finger der Hülsenschieberanordnung sich mit auftretender bzw. beginnender Berührung, nämlich mit in Kontakt gelangen, einer Vorderkante der in die erste Richtung angetriebenen Hülse, in den ersten Schlitz zurückzieht und erst wieder durch den ersten Schlitz herausragt, sobald der erste Finger bei anhaltender Bewegung der Hülsenschieberanordnung in der zweiten Richtung frei von der Hülse ist. Gleichzeitig ist der erste Finger dabei derart eingerichtet und derart mit dem ersten Arm beweglich verbunden, dass bei anschließender Bewegung der Hülsenschieberanordnung in die erste Richtung der erste Finger in Eingriff mit der Hülse gelangt und die Hülse in die erste
Richtung schiebt.
Bei gegenläufiger Bewegung der Hülse und der Hülsenschieberanordnung, nämlich bei Bewegung der Hülse in der ersten Richtung und Bewegung der Hülsenschieberanordnung in der zweiten Richtung, bewegen sich zunächst die Vorderkante der Hülse und der erste, aus dem ersten Schlitz herausragende erste Finger aufeinander zu. Der erste Finger zieht sich dann - und zwar bedingt durch das In-Kontakt-Kommen mit der sich in erster Richtung bewegenden Hülse - in den ersten Schlitz zurück und wird somit in eine Rückzugsstellung gebracht, in der der Finger innen an der Hülse vorbeigleiten kann. Der Finger wird durch eine auf den Finger wirkende Kraft, nämlich einer der Vorspannung entgegenwirkende Kraft, in diese Rückzugsstellung gezwungen, wobei diese Kraft durch den Kontakt der sich in der ersten Richtung bewegenden Hülse erzeugt wird.
Sobald der Finger bei anhaltender, gegenläufiger Bewegung der Hülse und der Hülsenschieberanordnung oberhalb der Hülse wieder frei von dieser wird, springt er wieder aufgrund der Vorspannung in die ausgestreckte bzw. vorragende Position. Bei Bewegung der Hülsenschieberanordnung in der ersten Richtung kann sich der Finger bei In-Kontakt-Kommen mit der Hinterkante der Hülse nicht zurückziehen, er befindet sich hier in einer Sperrposition.
Anders ausgedrückt weist der Finger einen oberen, in Richtung des ersten
Kernendes orientierten Kontaktbereich und einen unteren, in Richtung des zweiten Kernendes orientierten Kontaktbereich auf. Bei Bewegung der
Hülsenschieberanordnung in die erste Richtung, also in Richtung des zweiten Kernendes, gelangt der erste Finger mit seinem unteren Kontaktbereich in Eingriff mit der Hülse und schiebt die Hülse in die erste Richtung, da er sich in
Sperrposition befindet. Bei Bewegung der Hülsenschieberanordnung in die zweite Richtung, also in Richtung des ersten Kernendes, gelangt der erste Finger mit seinem oberen Kontaktbereich in Kontakt mit der Hülse, zieht sich bedingt durch das In-Kontakt-Kommen mit der Hülse in den ersten Schlitz zurück und wird somit in eine Rückzugsstellung gebracht, in der der Finger innen an der Hülse
vorbeigleiten kann.
In anderen Worten zieht sich der erste Finger der Hülsenschieberanordnung in den ersten Schlitz zurück, wenn der Aktuator die Hülsenschieberanordnung in die zweite Richtung bewegt, sobald der erste Finger mit einer in der ersten Richtung angetriebenen Hülse in Kontakt gelangt. Sobald der erste Finger der sich in der zweiten Richtung bewegenden Hülsenschieberanordnung frei von der Hülse ist, ragt der erste Finger wieder durch den ersten Schlitz, und wenn der Aktuator anschließend die Hülsenschieberanordnung in die erste Richtung bewegt, nimmt der erste Finger die Hülse in Eingriff und schiebt sie in die erste Richtung.
Bevorzugt umfasst der Kern eine Vielzahl von Seiten, die durch eine Vielzahl von Kanten getrennt sind, die sich zwischen dem ersten Kernende und dem zweiten Kernende erstrecken, wobei der erste Schlitz in einer der Kanten definiert ist. Besonders bevorzugt nimmt die Konkavität jeder der Vielzahl von Seiten zwischen den Kanten in Richtung des zweiten Kernendes zu, und komplementäre konvexe Hülsenführungen wirken mit den Seiten zusammen, um die Hülse in
Übereinstimmung mit der Konkavität der Vielzahl von Seiten zu zwingen.
Bevorzugt sind mehrere Schlitze in dem Kern definiert und die
Hülsenschieberanordnung umfasst an den distalen Enden der jeweiligen Arme mehrere zurückziehbare Finger, die durch die Schlitze hindurch vorragen.
Besonders bevorzugt ist jeder Finger am distalen Ende seines Arms schwenkbar angebracht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator mit der Hülsenschieberanordnung durch eine Antriebswelle verbunden, die sich in den hohlen Innenraum entlang der Vorschubachse erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Hülsenschieberanordnung mit der Antriebswelle durch ein selbstzentrierendes Lager verbunden, das eine Bewegung der Hülsenschieberanordnung bezüglich der Antriebswelle in der ersten und der zweiten Richtung erlaubt.
Bevorzugt umfasst der Hülsentreiber eine oder mehrere Rollen, die benachbart zu der Außenfläche des Kerns angeordnet sind. Besonders bevorzugt steht eine Steuerung in Signalkommunikation mit dem Aktuator und dem Hülsentreiber.
Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem eine Hülsenformungsmaschine, bei der die Hülsenzuführvorrichtung am Ende einer Formungssäule angeordnet ist.
Die Formungssäule ist ausgelegt um eine kontinuierliche Hülse zu formen, die entlang dem ersten Kernende der Hülsenzuführvorrichtung in der ersten Richtung verläuft. Der Hülsentreiber nimmt nach dem Schneiden an einer
Hülsenschneideanordnung die einzelnen Hülsen in Eingriff. Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zum Zuführen einer Hülse zu einer Formungssäule, wobei das Verfahren umfasst: Zuführen einer Hülse in einer ersten Richtung entlang einer Außenfläche eines Kerns, der sich entlang einer Vorschubachse erstreckt, Bewegen einer Hülsenschieberanordnung an der Hülse vorbei in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in einem hohlen Innenraum des Kerns, wobei sich ein Finger am distalen Ende eines Arms der Hülsenschieberanordnung beim Eingriff mit der Hülse in einen Schlitz in der Außenfläche zurückzieht, und Bewegen der
Hülsenschieberanordnung in die erste Richtung sobald der Finger frei von der Hülse in der zweiten Richtung ist und aus dem Schlitz herausragt, um die Hülse mit dem Finger in Eingriff zu bringen und die Hülse weiter in die erste Richtung vorzuschieben.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vor dem
Hintergrund der Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen besser verständlich.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Hülsenformungsmaschine
einschließlich einer Hülsenzuführvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht der Hülsenzuführvorrichtung von Figur 1 ;
Figur 3 ist eine teilweise auseinandergezogene Ansicht der
Hülsenzuführvorrichtung von Figur 1 ;
Figur 4 ist eine Ansicht der Hülsenzuführvorrichtung von Figur 1 von unten;
Figur 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von Figur 1 , wobei sich eine Hülsenschieberanordnung in einer ersten Position befindet;
Figur 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von Figur 1 , wobei sich die Hülsenschieberanordnung von der ersten Position in eine zweite Position bewegt;
Figur 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von Figur 1 , wobei sich die Hülsenschieberanordnung in der zweiten Position befindet.
Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, umfasst eine Hülsenformungsmaschine 10 eine Formungssäule 12, die sich entlang einer Vorschubachse 14 erstreckt. Eine Lage Verpackungsmaterial wird an einem ersten Säulenende 16 zu der Formungssäule geführt und um die Forumungsäule 12 in eine kontinuierliche Hülse geformt, die in einer ersten Richtung (entlang der Vorschubachse 14) zu einem zweiten
Säulenende 20 verläuft. In der Nähe des zweiten Säulenendes 20 arbeitet eine Hülsenschneideanordnung 22, um einzelne Hülsen aus der durchgehenden Hülse zu schneiden.
Eine Hülsenzuführvorrichtung 30 führt jede einzelne von der Formungssäule 12 aufgenommene Hülse einem Schlitten 32 oder einer anderen Vorrichtung zur Behandlung während nachfolgender Verpackungsvorgänge zu. Zur
Verdeutlichung der Darstellung ist nur ein Schlitten 32 gezeigt. Eine Schiene oder ein anderer Mechanismus zum Tragen und Bewegen der Schlitten 32 ist nicht dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass typischerweise eine Reihe von Schlitten nacheinander an der Hülsenformungsmaschine 10 vorbeifährt, um die einzelnen Hülsen von der Hülsenzuführvorrichtung 30 aufzunehmen. Es versteht sich ferner, dass die vorliegende Erfindung in Verbindung mit verschiedenen Arten von Schlitten und zugehörigen Schienen und Antrieben verwendet werden kann.
Die Figuren 2 und 3 zeigen, dass die Hülsenzuführvorrichtung 30 einen Kern 34, eine Hülsenschieberanordnung 36, einen Hülsentreiber 40 und einen Aktuator 42 umfasst. Der Hülsentreiber 40 nimmt jede Hülse in Eingriff, die von der
Schneideanordnung geschnitten wurde, und zwingt sie entlang des Kerns 34 in die erste Richtung. Wie nachstehend noch im Detail erläutert wird, betätigt der Aktuator 42 die Hülsenschieberanordnung 36, um jede Hülse weiter
vorzuschieben und sie einem Warteschlitten 32 zuzuführen. Der Kern 34 erstreckt sich entlang der Vorschubachse 14 zwischen dem ersten 44 und dem zweiten Kernende 46, wobei sich eine Außenfläche 50 des Kerns um die Vorschubachse 14 erstreckt. Innerhalb des Kerns 34 befindet sich ein hohler Innenraum 52 (siehe Figur 5), in welchem die Hülsenschieberanordnung 36 durch den Aktuator 42 in die erste Richtung und eine entgegengesetzte zweite Richtung bewegbar ist. In der Außenfläche 50 erstreckt sich eine Vielzahl von Schlitzen 54 in die erste und die zweite Richtung, wobei die Schlitze 54 mit dem hohlen
Innenraum 52 in Verbindung stehen.
Im Wesentlichen entspricht die Form des Kerns 34, insbesondere am ersten Kernende 44, wo der Kern 34 auf die Formungssäule 12 trifft, der Form der Säule 12. Vorteilhafterweise weist der Kern 34 eine Außenfläche 50 mit vier Seiten 56 auf, die durch vier Kanten voneinander getrennt sind. Jeder der Schlitze 54 ist in jeweils einer der Kanten definiert.
In der dargestellten Ausführungsform nimmt die Konkavität jeder der Seiten 56 zwischen ihren benachbarten Kanten in Richtung des zweiten Kernendes 46 zu, was zu einer„kleeblattförmigen“ Außenfläche 50 am zweiten Kernende 46 führt (siehe Figur 4). Die Hülsenführungen 62 sind außerhalb jeder der Vielzahl von Seiten 56 positioniert, wobei eine zunehmende Konvexität in Richtung des zweiten Kernendes 46 der Konkavität der Seiten 56 entspricht. Hülsen, die entlang der Außenfläche 50 des Kerns 34 bewegt werden, werden entsprechend in
Übereinstimmung mit der Konkavität der Seiten 56 und letztendlich der
„Kleeblattform“ gezwungen, was das Zuführen in den Schlitten 32 erleichtert.
Jede der Seiten 56 ist vorteilhafterweise als separates Wandelement 64 ausgebildet, wobei der hohle Innenraum 52 zwischen den Wandelementen 64 definiert ist und die Schlitze 54 durch Spalte zwischen benachbarten
Wandelementen 64 an den Kanten gebildet sind. Um durchgehende Schlitze 54 zu ermöglichen, sind die Wandelemente 64 in der Nähe des ersten Kernendes 44 mit einer Kappe 66 und in der Nähe des zweiten Kernendes 46 mit einer Endplatte 70 verbunden. Die Außenabmessungen der Kappe 66 verringern sich an der Umfangsstufe 72, um den oberen Abschnitt der Kappe 66 an das zweite
Säulenende 20 der Formungssäule 12 anzupassen, wobei ein glatter Übergang von der Formungssäule 12 zur Hülsenzuführvorrichtung 30 gewährleistet wird.
Eine Umfangsaussparung 74, die in der ersten Richtung beabstandet ist, nimmt die Enden der Klingen der Schneideanordnung 22 auf.
Die Hülsenschieberanordnung 36 enthält eine Vielzahl von Armen 76, die sich von einer zentralen Nabe 80 radial nach außen erstrecken. Ein Finger 82 ist am distalen, der zentralen Nabe 80 abgewandten Ende jedes Arms 76 zurückziehbar angebracht. Jeder Finger 82 ist bezüglich seines Arms 76 vorgespannt, um sich durch einen entsprechenden Schlitz 54 an der Außenfläche 50 vorbei zu erstrecken, ohne dass eine äußere Kraft auf den Finger aus der ersten Richtung einwirkt, was dann passiert, wenn jeder Finger 82 auf eine Hülse trifft, wie nachstehend erläutert wird.
Vorteilhafterweise ist jeder Finger 82 schwenkbar an seinem jeweiligen Arm 76 angebracht und in eine vorragende Position vorgespannt (d.h. in die zweite Richtung vorgespannt), aber in eine zurückgezogene Position zur ersten Richtung hin schwenkbar. Wo der Finger 82 auf eine Hülse trifft kann eine mit einem Radius versehene Eingriffsfläche gebildet werden.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Hülsentreiber 40 selektiv antreibbare Rollen 86, die benachbart zu der Außenfläche 50 des Kerns 34 positioniert und betreibbar sind, um die darüber verlaufende Hülse in Eingriff zu nehmen. Sobald jede Hülse von der Schneideanordnung 22 aus der
durchgehenden Hülse herausgeschnitten ist, werden die Rollen 86 gedreht, um die Hülse weiter entlang des Kerns 34 in der ersten Richtung anzutreiben, wodurch ein anschließender Eingriff der Hülsenschieberanordnung 26 ermöglicht wird.
Der Aktuator 42 enthält vorzugsweise einen linearen Aktuator 90, der mit der Nabe 80 der Hülsenschieberanordnung 36 durch eine Antriebswelle 92 verbunden ist, die sich entlang der Vorschubachse 14 erstreckt. Wo die Welle 92 innerhalb der Formungssäule 12 verläuft, befindet sich die Welle 92 vorzugsweise innerhalb eines Rohrs 94. Die Welle 92 ist mit der Hülsenschieberanordnung 36 über ein selbstzentrierendes Lager verbunden. Das Lager ermöglicht eine begrenzte axiale Bewegung der Hülsenschieberanordnung 36 relativ zur Antriebswelle 92 in der ersten und der zweiten Richtung.
Eine Steuerung 96, wie etwa eine programmierbare Logiksteuerung oder eine andere mikroprozessorbasierte programmierbare Vorrichtung, steuert die
Vorgänge des Hülsentreibers 40 und des Aktuators 42. Analoge
Steuermechanismen können ebenfalls verwendet werden. Die Steuerung 96 oder eine andere Steuerung kann auch andere Komponenten der Formungssäule 12 und andere Teile des Verpackungsprozesses unter Verwendung der
Formungssäule 12 und der Hülsenzuführvorrichtung 30 steuern.
Anhand der Figuren 5 und 6 wird nachfolgend der Betrieb der
Hülsenzuführvorrichtung mehr im Detail erläutert. Im Betrieb, wie der Figur 5 entnommen werden kann, ist die Hülsenschieberanordnung 36 in dem hohlen Innenraum 52 des Kerns 34 komplett bis zum zweiten Kernende 46 ausgefahren, nachdem sie dort eine Hülse 100A entlanggeführt und dem Schlitten 32A zugeführt hat, und zwar durch Ineingriffnahme der Finger 82 mit der Hinterkante bzw. nachlaufenden Kante der Hülse 100A. Die Hülse 100A wurde zuvor von der Schneideanordnung 22 aus der durchgehenden Hülse 102 geschnitten.
Figur 6 zeigt die Situation, nachdem mehr von der durchgehenden Hülse 102 auf den Kern 34 vorgeschoben und eine weitere Hülse 100B daraus geschnitten wurde. Die Hülsenschieberanordnung 36 wird in der zweiten Richtung in Richtung des ersten Kernendes 44 bewegt. Beim Berühren der Vorderkante oder vorauseilenden Kante der Hülse 100B ziehen sich die Finger 82 in die Schlitze 54 zurück, wodurch sich die Hülsenschieberanordnung 36 innerhalb der Hülse 100B in der zweiten Richtung bewegen kann.
Der Hülsentreiber 40 nimmt die Hülse 100B in Eingriff und bewegt sie weit genug in die erste Richtung, so dass die Finger 82 die Hinterkante der Hülse 100B freigeben und wieder aus den Schlitzen 54 herausragen. Mit den herausragenden Fingern 82, wird die Hülsenschieberanordnung 36 wieder in die erste Richtung vorgeschoben (wie in Figur 5), wobei die Hülse 100B entlang des Kerns 34 in die „Kleeblattform“ gedrückt und die geformte Hülse 100B in den Schlitten 32B eingeführt wird. Der vorstehende Vorgang wird so oft wiederholt, wie dies während des Betriebs der Formungssäule 12 und der zugehörigen Verpackungsmaschinenkomponenten erforderlich ist. Es versteht sich, dass, während die obigen Aktionen separat beschrieben werden, Aktionen gleichzeitig ausgeführt werden können, wo dies logisch möglich ist. Beispielsweise kann das Vorschieben der kontinuierlichen Hülse, das Schneiden der einzelnen Hülse und das weitere Vorschieben der einzelnen Hülse im Verlauf der Bewegung der Hülsenschieberanordnung in der ersten Richtung mit der vorhergehenden Hülse und/oder in der zweiten Richtung bei Rückkehr zum ersten Kernende 44 durchgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Hülsenzuführvorrichtung (30), umfassend:
einen Kern (34), der sich entlang einer Vorschubachse (14) in einander entgegengesetzten ersten (R1 ) und zweiten Richtungen (R2) zwischen einem ersten (44) und einem zweiten Kernende (46) erstreckt, wobei der Kern (34) eine Außenfläche (50), die sich um die Vorschubachse (14) erstreckt, und einen hohlen Innenraum (52) zwischen dem ersten (44) und dem zweiten Kernende (46) aufweist, wobei ein erster Schlitz (54) in der Außenfläche (50) definiert ist, der sich in der ersten (R1 ) und zweiten Richtung (R2) erstreckt und mit dem hohlen Innenraum (52) in Verbindung steht;
eine Hülsenschieberanordnung (36), die in dem hohlen Innenraum (52) angeordnet ist und darin entlang der Vorschubachse (14) in der ersten und der zweiten Richtung beweglich ist, wobei die Hülsenschieberanordnung (36) einen ersten Arm (76) mit einem ersten Finger (82) aufweist, der
zurückziehbar an einem Ende davon angebracht ist, wobei der erste Finger (82) bezüglich des ersten Arms (76) so angeordnet und vorgespannt ist, dass der erste Finger (82) in Abwesenheit einer der Vorspannung
entgegenwirkenden Kraft durch den ersten Schlitz (54) über die Außenfläche (50) hinausragt,
einen Hülsentreiber (40), der benachbart zum Kern (34) angeordnet und betreibbar ist, um eine Hülse entlang der Außenfläche (50) des Kerns (34) in die erste Richtung (R1 ) zu drängen; und
einen Aktuator (42), der mit der Hülsenschieberanordnung (36) verbunden und betreibbar ist, um die Hülsenschieberanordnung (36) in die erste (R1 ) und die zweite Richtung (R2) zu bewegen;
wobei der erste Finger (82) derart eingerichtet ist und derart mit dem ersten Arm (76) beweglich verbunden ist, dass bei Bewegung der
Hülsenschieberanordnung (36) in die zweite Richtung (R2), der erste Finger (82) sich mit Berührung einer Vorderkante der in die erste Richtung
angetriebenen Hülse in den ersten Schlitz (54) zurückzieht und erst wieder durch den ersten Schlitz (54) herausragt, sobald der erste Finger (82) bei anhaltender Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in der zweiten Richtung (R2) frei von der Hülse ist, und dass bei anschließender Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in die erste Richtung (R1 ) der erste Finger (82) in Eingriff mit der Hülse gelangt und die Hülse in die erste Richtung schiebt.
2. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (50) des Kerns (34) eine Vielzahl von Seiten (56) enthält, die durch eine Vielzahl von Kanten voneinander getrennt sind, die sich zwischen dem ersten (44) und zweiten Kernende (46) erstrecken.
3. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Schlitz (56) in einer der Vielzahl von Kanten definiert ist.
4. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Vielzahl von Seiten (56) der Außenfläche (50) in ihrer Konkavität zwischen benachbarten Kanten der jeweiligen Vielzahl von Kanten in Richtung des zweiten Kernendes (46) zunimmt.
5. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (34) ferner eine Vielzahl von Hülsenführungen (62) aufweist, die jeweils außerhalb der Vielzahl von Seiten (56) positioniert sind, wobei jede der Vielzahl von Hülsenführungen (62) in ihrer Konvexität in Richtung des zweiten Kernendes (46) zunimmt, um die Vielzahl von Seiten (56) zu ergänzen und die Hülse in Übereinstimmung mit der Konkavität der Vielzahl von Seiten (56) zu zwingen.
6. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schlitz der Außenfläche (50) definiert ist, die sich in der ersten und der zweiten Richtung erstreckt und mit dem hohlen Innenraum (52) in Verbindung steht;
wobei die Hülsenschieberanordnung (36) ferner einen zweiten Arm, der gemeinsam mit dem ersten Arm (76) angebracht ist, und einen zweiten Finger aufweist, der zurückziehbar an einem Ende des zweiten Arms angebracht ist, wobei der zweite Finger bezüglich des zweiten Arms so angeordnet und vorgespannt ist, dass der zweite Finger in Abwesenheit einer der
Vorspannung entgegenwirkenden Kraft durch den zweiten Schlitz über die Außenfläche (50) hinausragt, und
wobei der zweite Finger derart eingerichtet ist und derart mit dem zweiten Arm beweglich verbunden ist, dass bei Bewegung der Flülsenschieberanordnung (36) in die zweite Richtung (R2), der zweite Finger sich mit Berührung der Vorderkante der in die erste Richtung angetriebenen Hülse in den zweiten Schlitz zurückzieht und erst wieder durch den zweiten Schlitz herausragt, sobald der zweite Finger bei anhaltender Bewegung der
Hülsenschieberanordnung (36) in der zweiten Richtung (R2) frei von der Hülse ist, und dass bei anschließender Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in die erste Richtung (R1 ) der zweite Finger in Eingriff mit der Hülse gelangt und die Hülse in die erste Richtung schiebt.
7. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Vielzahl von Seiten (56) durch ein separates Wandelement gebildet ist, die gemeinsam am ersten Kernende (44) verbunden sind, wobei der erste Schlitz (54) durch einen Spalt zwischen benachbarten der separaten Wandelemente an einer der Vielzahl von Kanten definiert ist.
8. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Finger (82) schwenkbar mit dem distalen Ende des ersten Arms (76) verbunden ist, wobei der erste Finger (82) zwischen einer vorragenden und einer zurückgezogenen Position schwenkbar ist.
9. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Finger (82) eine mit einem Radius versehene Hülseneingriffsfläche aufweist, die in Richtung der ersten Richtung ausgerichtet ist, wenn sich der erste Finger (82) in der vorragenden Position befindet.
10. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Finger (82) in der vorragenden Position federvorgespannt vorliegt.
11. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Schlitz in der Außenfläche (50) definiert ist, der sich in die erste und die zweite Richtung erstreckt und mit dem hohlen Innenraum (52) in Verbindung steht;
wobei die Hülsenschieberanordnung (36) ferner einen dritten Arm, der gemeinsam mit dem ersten (76) und dem zweiten Arm angebracht ist, und einen dritten Finger enthält, der zurückziehbar an einem distalen Ende des dritten Arms angebracht ist, wobei der dritte Finger bezüglich des dritten Arms so angeordnet und vorgespannt ist, dass der dritte Finger in Abwesenheit einer der Vorspannung entgegenwirkenden Kraft durch den dritten Schlitz über die Außenfläche (50) hinausragt,; wobei der dritte Finger derart eingerichtet ist und derart mit dem dritten Arm beweglich verbunden ist, dass bei Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in die zweite Richtung (R2), der dritte Finger sich mit Berührung der Vorderkante der in die erste Richtung angetriebenen Hülse in den dritten Schlitz zurückzieht und erst wieder durch den dritten Schlitz herausragt, sobald der dritte Finger bei anhaltender
Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in der zweiten Richtung (R2) frei von der Hülse ist, und dass bei anschließender Bewegung der
Hülsenschieberanordnung (36) in die erste Richtung (R1 ) der dritte Finger in Eingriff mit der Hülse gelangt und die Hülse in die erste Richtung schiebt.
12. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein vierter Schlitz in der Außenfläche (50) definiert ist, der sich in die erste und die zweite Richtung erstreckt und mit dem hohlen Innenraum (52) in Verbindung steht;
wobei die Hülsenschieberanordnung (36) ferner einen vierten Arm, der gemeinsam mit dem ersten (76), zweiten und dritten Arm angebracht ist, und einen vierten Finger enthält, der zurückziehbar an einem distalen Ende des vierten Arms angebracht ist, wobei der vierte Finger bezüglich des vierten Arms so angeordnet und vorgespannt ist, dass der vierte Finger in
Abwesenheit einer der Vorspannung entgegenwirkenden Kraft durch den vierten Schlitz über die Außenfläche (50) hinausragt,; und
wobei der vierte Finger derart eingerichtet ist und derart mit dem vierten Arm beweglich verbunden ist, dass bei Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in die zweite Richtung (R2), der vierte Finger sich mit Berührung der Vorderkante der in die erste Richtung angetriebenen Hülse in den vierten Schlitz zurückzieht und erst wieder durch den vierten Schlitz herausragt, sobald der vierte Finger bei anhaltender Bewegung der
Hülsenschieberanordnung (36) in der zweiten Richtung (R2) frei von der Hülse ist, und dass bei anschließender Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in die erste Richtung (R1 ) der vierte Finger in Eingriff mit der Hülse gelangt und die Hülse in die erste Richtung schiebt.
13. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (50) des Kerns (34) vier Seiten (56) aufweist, die durch jeweils vier Kanten voneinander getrennt sind, die sich zwischen dem ersten (44) und dem zweiten Kernende (46) erstrecken, wobei sich der erste, zweite, dritte und vierte Schlitz jeweils in einer der vier Kanten befindet.
14. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsentreiber (40) eine erste Rolle (86) enthält, die benachbart zu der Außenfläche (50) des Kerns (34) angeordnet und
betreibbar ist, um eine darüber laufende Hülse in Eingriff zu nehmen.
15. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsentreiber (40) ferner eine zweite Rolle enthält, die benachbart zu einer gegenüberliegenden Seite der Außenfläche (50) des Kerns (34) von der ersten Rolle (86) angeordnet und betreibbar ist, um eine darüber laufende Hülse in Eingriff zu nehmen.
16. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass der Aktuator (42) mit der Hülsenschieberanordnung (36) durch eine Antriebswelle (92) verbunden ist, die sich in dem hohlen Innenraum (52) entlang der Vorschubachse (14) erstreckt.
17. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenschieberanordnung (36) mit der Antriebswelle (92) durch ein selbstzentrierendes Lager verbunden ist, das eine Bewegung der
Hülsenschieberanordnung (36) bezüglich der Antriebswelle (92) in der ersten und der zweiten Richtung erlaubt.
18. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstzentrierende Lager magnetisch ist.
19. Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, ferner
umfassend eine Steuerung (96), die in Signalkommunikation mit dem Aktuator (42) und dem Hülsentreiber (40) steht und die Programmanweisungen aufweist, um den Betrieb von Aktuator (42) und Hülsentreiber (40) zu steuern.
20. Hülsenformungsmaschine (10), umfassend:
eine Hülsenzuführvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 19;
eine Formungssäule (12), die sich entlang der Vorschubachse (14) zwischen dem ersten (16) und dem zweiten Säulenende (20) erstreckt, wobei die Formungssäule (12) ausgelegt ist, um eine kontinuierliche Hülse zu formen, die dort entlang in Richtung des ersten Kernendes (44) der
Hülsenzuführvorrichtung (30) in der ersten Richtung verläuft; und
eine Hülsenschneideanordnung (22), die um die Formungssäule (12) in der Nähe des zweiten Säulenendes (20) positioniert ist und einzelne Hülsen von den kontinuierlichen Hülsen schneidet;
wobei der Hülsentreiber (40) nach dem Schneiden die einzelnen Hülsen in Eingriff nimmt und die einzelnen Hülsen in die erste Richtung entlang der Außenfläche (50) des Kerns (34) drängt.
21. Verfahren zum Zuführen einer von einer Formungssäule (12) kommenden Hülse, wobei das Verfahren umfasst:
Bewegen einer Hülse in einer ersten Richtung entlang einer Außenfläche (50) eines Kerns (34), die sich entlang einer Vorschubachse (14) erstreckt;
Bewegen einer Hülsenschieberanordnung (36) an der Hülse vorbei in einer der ersten Richtung (R1 ) entgegengesetzten zweiten Richtung (R2) in einem hohlen Innenraum (52) des Kerns (34), wobei sich ein Finger (82) an einem distalen Ende eines Arms der Hülsenschieberanordnung (36) in einen Schlitz (54) in der Außenfläche (50) zurückzieht, sobald der Finger in Kontakt mit der Hülse gelangt;
Aufrechterhalten der Bewegung der Hülsenschieberanordnung (36) in der zweiten Richtung (R2) bis der Finger (82) frei von der Hülse ist und aus dem Schlitz (54) herausragt,
Bewegen der Hülsenschieberanordnung (36) in die erste Richtung sobald der Finger (82) aus dem Schlitz (54) herausragt, um die Hülse mit dem Finger (82) in Eingriff zu bringen und die Hülse weiter in die erste Richtung
vorzuschieben.
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