DK157335B

DK157335B - Emballeringsmaskine med drejeligt aktiverede forseglingskaeber

Info

Publication number: DK157335B
Application number: DK495384A
Authority: DK
Inventors: James Sarsfield Groom; Jr Paul Joseph Lafleur
Original assignee: Package Machinery Co
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1989-12-18
Also published as: JPH0339882B2; US4537012A; ATE28307T1; DK495384A; CA1237366A; EP0142052A1; DE3464741D1; JPS60172606A; DK157335C; DK495384D0; EP0142052B1

Description

DK 157335 B

o

Den foreliggende opfindelse angâr i almindelighed maskiner til fremstilling af emballager og nærmere bestemt en forbedret forseglingskæbemekanisme til brug i en embal-lagefremstillingsmaskine.

5 I emballagefremstillingsmaskiner er det almindeligt \ at danne forseglinger i banemateriale ved at bevæge overfor hinanden liggende forseglingskæber imod hinanden fra en âben stilling til en lukket stilling eller forseglingsstil-ling, i hvilken banematerialet sammenklemmes mellem dem.

10 Forseglingen kan bevirkes pâ forskellige mâder sâsom ved pâf0ring af varme til kæberne i forseglingsstillingen, nâr banen bestâr af et varmeforsegleligt termoplastisk materi-ale, eller ved at pâf0re materialet tryk med kæberne til at bevirke forseglingen, nâr der anvendes et trykklæbende 15 materiale. Forskellige modificerede former for forseglingskæber kan ligeledes anvendes til at pâsætte clips, hæfte-klammer, bând, klæbebând eller andre fastg0relsesmidler pâ emballeringsmaterialet. Den foreliggende opfindelse angâr primært et apparat eller en mekanisme til betjening af sâ-20 danne forseglingskæber, og vil kunne anvendes i en række forskellige arter emballagefremstillingsmaskiner. Mekanis-men if01ge den foreliggende opfindelse er specielt egnet til anvendelse til fremstilling af emballageendeforseg-linger i en lodret emballagetildannelses-, -fyldnings- og 25 -forseglingsmaskine. Det vil imidertid forstâs, at opfin-delsen i sin bredere form ikke er begrænset til anvendelse ved denne specielle emballeringsmaskine.

I en lodret tildannelses-, fyldnings- og forseglingsmaskine tildannes en fremadskridende bane af fleksi-30 belt, termoplastisk emballeringsmateriale til en nedad-hængende, opad âben r0rform, forsegles i længderetningen langs overlappende, lodret forl0bende kantpartier, forsegles pâ tværs langs lodret adskilte, vandrette linier langs r0ret og fyldes ovenfra med afmâlte varemængder mellem 35 pâ hinanden f01gende tværgâende endeforseglinger. Det til-dannede r0r mâ stoppes under hver endeforsegling, mens

DK 157335B

2 Ο overfor hinanden Xiggende endeforseglingskæber bevæger sig vandret indad imod hinanden for at udflade en del af r0ret og varmeforsegle de to lag, som udg0r den udfladede del, til hinanden. Under en lukning af kæberne adskilles en fær-5 dig emballage fra r0ret ovenover, som samtidig fyldes. Under hver emballagetildannelse mâ r0ret forblive i hvile, mens forseglingskæberne bevæger sig fra en âben stilling, i hvilken kæberne er adskilt et tilstrækkeligt vandret stykke fra hinanden til at tillade, at r0ret passerer ned-10 ad mellem dem, til en forseglingsstilling, i hvilken kæberne sammentrykker og forseglinger emballagen og returnerer til âben stilling. F0lgelig udg0r endeforseglingstiden en væsentlig del af det samlede tidsrum, der kræves til frem-stilling af en færdig emballage. Aktiveringsmekanismer, 15 som hidtil har stâet til disposition til âbning og lukning af endeforseglingskæberne i en lodret emballagetildannel-ses-, -fyldnings- og —forseglingsmaskine, omfatter i almin-delighed en sammensat knæledsmekanisme med et stort antal bevægelige dele, hvilket giver mekanismen en betydelig in-20 erti. En typisk aktiveringsmekanisme for endeforsegelings-kæberne til en sâdan maskine er vist og beskrevet i US patentskrift nr. 4.040.237. Dette apparat arbejder med stor inerti og sætter grænser for den hastighed, hvormed en emballage kan dannes.

25 * US patentskrift 3 685 250 omhandler en forseglmgs-kæbemekanisme til en emballeringsmaskine, hvilken kæbemeka-nisme har et par aflange, parallelle trækbomme, der strækker sig pâ tværs af en given akse, et par overfor hinanden lig-gende forseglingskæber, idet hver kæbe bæres af en tilknyttet 30 trækbom, og drejelige aktiveringsorganer til bevægelse af \ trækbommene i den ene og den modsatte retning i forhold til hinanden langs den givne akse for at bevæge kæberne mellem en âben og en lukket stilling og indbefattende et roterende aktiveringselement understottet til roterende bevægelse omkring en anden akse, der strækker sig pâ tværs af den givne akse, organer til at forbinde trækbommene med det roterende aktiveringselement til bevægelse som reaktion pâ 0

3 DK 157335 B

vinkelbevægelse af det roterende aktiveringselement, og et drivorgan til .at meddele det roterende aktiveringselement vinkelbevægelse. Denne mekanisme omfatter en aksel, som bærer knæledsorganer forbundet via led med trækbommen. Ak-5 selen drejes ved hjælp af en pneumatisk cylinder, der er svingeligt forbundet med knæledsorganerne. En sâdan mekanisme er nodvendigvis usymmetrisk, idet cylinderen er placeret ved den ene side, mens trækbommene skal drives ved begge deres ender. Drivmomentet skal overfores fra den ene ende 10 af akselen til den anden ende, og eftersom der skal acce-lereres betydelige masser indenfor et tidsrum, der er sâ lille som muligt, vil kræfterne blive store nok til at be-virke bojning og vridning af de implicerede dele.

Det er formâlet for opfindelsen at tilvejebringe en 15 forbedret forseglingskæbemekanisme af symmetrisk udformning, i hvilken det roterende drivorgan har forholdsvis korte momentoverforende aksler.

Losningen af dette problem bestâr ifolge opfindelsen i et andet roterende aktiveringselement, sâ at de roterende 20 aktiveringselementer danner et i tværretningen adskilt par forbundet med trækbommene, og at drivorganet indbefatter et par roterende aktivatorer, som hver har en drivaksel, der rager frem fra dens modstâende ender, organer til sammen-kobling af de indadvendende ender af drivakslerne til hin-25 anden i koaksial opretning til rotation sammen, idet aksen for de sammenkoblede drivaksler strækker sig pâ tværs af den givne akse, og hvor hvert af aktiveringselementerne er forbundet med en udadvendende endedel af en tilknyttet drivaksel .

30 Opfindelsen skal i det f01gende beskrives nær- mere, idet der henvises til tegningen, pâ hvilken fig. 1 viser i brudt gengivelse set fra siden en lodret emballagetildannelses-, -fyldnings- og -forseg-lingsmaskine vist noget skematisk og omfattende en dreje-35 ligt aktiveret forseglingsmekanisme if01ge den foreliggen-de opfindelse,

DK 157335 B

4 0 fig. 2 i noget st0rre mâlestok en brudt gengivel-se fra siden af dei fig. 1 viste, drejeligt aktiverede endeforseglingskæber, fig. 3 i noget formindsket mâlestok den i fig.

5 2 viste forseglingsmekanisme set ovenfra, fig. 4 i samme mâlestok som fig. 2 skematisk kæ-beforseglingsmekanismen med kæberne lukkede i forseglings-stillingen, og fig. 5 i st0rre mâlestok et brudsnit langs linien 10 5-5 i fig. 3.

Pâ tegningen udg0r et forseglingsapparat if01ge den foreliggende opfindelse og i almindelighed betegnet ved 10 en del af en lodret emballagetildannelses-, -fyldnings-og -forseglingsmaskine, der i fig. 1 er vist noget skematisk 15 og i almindelighed er betegnet ved 12. Forseglingsapparatet 10 omfatter et par kæber med riflede kæbeflader og beteg-nede ved 13 og 14 og en aktiveringsmekanisme, der i almindelighed er betegnet ved 15, til at bevæge kæberne mellem en âben og en lukket stilling eller forseglingsstilling.

20 F0r forseglingsapparatet 10 betragtes mere detaljeret, skal maskinen 12 imidlertid beskrives kort.

Maskinen 12 er af en i hovedsagen sædvanlig art, specielt indrettet til at danne fyldte, r0rformede embal- lager, som er forseglede ved modstâende ender, og den om- 25 fatter vandret anbragte stativplader 16, 17 og 18, som er adskilt lodret fra hinanden. I den gengivne maskine under- st0tter den 0vre stativplade 16 en tragtfomet silo 19, der er bestemt til at indeholde et forrâd af den vare, som skal emballeres, og til at tillade, at adskilte portioner 30 af varen falder nedad i et r0r af fleksibelt, termoplastisk emballeringsmateriale, som senere skal beskrives, idet hver af disse adskilte portioner udg0r indholdet i hver af en række emballager, som skal dannes i r0ret.

If01ge sædvanlig praksis er en tildannelseskons- truktion monteret pâ stativpladerne 16 og/eller 17 og omfatter venstre og h0jre tildannelseselementer eller plove angivet ved henholdsvis 20 og 22 i fig. 1. Denne tildannel- 35 0

5 DK 157335 B

seskonstruktion, som omfatter plovene, modtager en bane af fleksibelt, termoplastisk emballeringsmateriale eller -folie, der er angivet ved henvisningsbetegnelsen W og vist i stiplet streg i fig. 1, og som anvendes til at tildanne et 5 r0r og emballagerne. Plovene 20 og 22 er sâledes formede og anbragte, at idet banen W trækkes over dem og nedad, trækkes de langsgâende kanter af banen imod hinanden un-der en vinkel, hvis toppunkt fremkommer ved punktet 24 ved forsiden af maskinen, som det fremgâr af fig. 1. Idet ba-10 nen trækkes nedad fra punktet 24, overlapper sâ de i læng-deretningen forl0bende yderkanter af banen W hinanden pa-rallelt og tildanner banen til et r0r som angivet ved henvisningsbetegnelsen T, som det er velkendt pâ emballerings-omrâdet.

15 If01ge sædvanlig praksis trækkes det termoplastis- ke materiale over plovene 20 og 22 af et par endel0se bând 26, hvoraf det ene er vist i fig. 1, og som ligger an imod modstâende sider af r0ret T for at trykke det imod tilknyt-tede padleformede plader 28, som er underst0ttede pâ stativ- 20 pladen 16. Pladerne kan yderligere være underst0ttede pâ tragten eller siloen 19 og strække sig nedad ind i r0ret T, som er tildannet af den termoplastiske bane. Fortrinsvis arbejder de endel0se bând 26 kontinuerligt for at bevirke kontinuerlig bevægelse af banen W over plovene 20 og 22 og 25 bevirke kontinuerlig nedadrettet bevægelse af r0ret T, indtil efter at der er dannet en langsgâende s0m langs r0-ret ved at f0re de overlappende kantpartier af banen W nedad mellem et opvarmet. bând 32 og en underlagsstav 34, som samvirker til at varmeforsegle de overlappende kantpartier 30 til hinanden.

Forseglingsapparatet 10 omfatter en tvær- eller endeforseglingsmekanisme, som danner emballageendeforseg- linger i r0ret T ved periodisk udfladning af r0ret ved luk- ning af kæberne og varmeforsegling af de to lag af det ud-35 fladede r0r til hinanden. Under en lukningsbevægelse af kæberne 13 og 14 danner forseglingsapparatet 10 samtidig topendeforseglingen i en forreste emballage og bundende-forseglingen i en efterf01gende emballage.

6 DK 157335B

Ο

En afskæringskniv 36, somervist i fig. 3, og som udg0r en del af apparatet 10, fungerer, mens kæberne 13 og 14 befinder sig i den lukkede stilling eller forseglings-stillingen, til overskæring af banematerialet mellem de to 5 forseglinger og til derved at adskille den forreste emballage, der i fig. 1 er angivet ved P, fra r0ret T.

Lodret bevægelse af r0ret T stoppes, mens kæberne er lukkede, ved standsning af fremf0ringsbândene 26 og det opvarmede bând 32. Mellem pâ hinanden f01gende funktioner af 10 kæberne fremf0res r0ret T af fremf0ringsbândene, emballagens længdes0m forsegles, og en vareportion ifyldes i r0ret T af en ikke vist varetilf0rselsmekanisme knyttet til siloen 19.

I maskinen 12 er tvær- eller endeforseglingsmeknismen 10 fastholdt lodret i forhold til maskinstativet, sâ at r0ret 15 fremf0res nedad derigennem.

I nogle emballagetildannelses-,-ifyldnings- og -forseglingsmaskiner af kendt art bevæges endeforseglings-mekanismen lodret op og ned og anvendes til at trække eller hjælpe med til at trække banematerialet gennem maski- 20 nen. Der er visse fordele forbundet med anvendelse af en stationær endeforseglingsmekanisme i forbindelse med et særskilt banefremf0ringsapparat, sâsom at det muligg0r, at maskinens samlede h0jde g0res sâ lille som muligt. Det mâ imidlertid forstâs, at forseglingsmekanismen 10 ikke er 25 begrænset til stationær funktion, og at den om 0nsket kan anvendes i lodrette emballagetildannelses-, -fyldnings- og -forseglingsmaskiner af andre arter, i hvilke forseglingsmekanismen er indrettet til at bevæge sig lodret op og ned for at trække eller hjælpe med til at trække banema-30 terialet gennem maskinen. Ligeledes bestâr forseglingsmekanismen 10, som det vil fremgâ af det f01gende, af en i det væsentlige selvstændig enhed, som ikke er drivende forbundet til nogen del af den lodrette tildannelses-, fyldnings- og forseglingsmaskine 12. Derfor kan forseg-35 lingsmekanismen 10 udformes som et modul, der let kan fjernes fra maskinen 12 og erstattes med et tilsvarende

7 DK 157335 B

0 modul eller flyttes til en anden position pâ maskinsta-tivet, som det kan være n0dvendigt for at tildanne em-ballager af forskellig st0rrelse eller façon.

Betragtes nu forseglingsmekanismen 10 mere detal-5 jeret med speciel henvisning til fig. 2 og 3, er den for-

N

reste og bageste kæbe 13 og 14 monteret pâ henholdsvis en forreste og en bageste trækbom 38 og 40 til forskydning pâ parallelle, vandret forl0bende stænger 42, der er monteret fast udkragede pâ stativpladen 18. Den bageste kæbe 10 14 er fastgjort i fastholdt stilling til den bageste træk bom 40 i det væsentlige som vist i fig. 3 og har en i læng-deretningen forl0bende rille 44, som udmunder i retning mod den anden kæbes flade og optager kniven 36, som ved sine modstâende ender underst0ttes af en parailellolgramled-15 forbindelse, som omfatter ledforbindelser, der i almin-delighed er angivet ved 46 og 48 i fig. 3. Kniven 36 er normalt fjederforspændt til en tilbagetrukket stilling, i hvilken knivens fortandede æg i hovedsagen er placeret inden i rillen 44. En fluidummotor 50 monteret i fast-20 holdt stilling i forhold til stativpladen 18 har en akti-veringsstang 52, som er forbundet med ledforbindelsen 46 for at bevæge kniven med en parallellogrambevægelse i forhold til den bageste kæbe 14. Den forreste kæbe 13 er monteret til den forreste trækbom 38 til begrænset bevæ- 25 gelse i hovedsagen imod og bort fra trækbommen og er fjederforspændt i retning mod den modstâende eller bageste kæbe 14 i det væsentlige som vist i fig. 3. En rille er dannet i den forreste kæbe 13 til optagelse af kniven 36. Den forreste kæbe indeholder ligelèdes et ikke vist 30 varmeelement. Den forreste og bageste trækbom er indret- tet til frem- og tilbagegâende bevægelse i modsatte ret- ninger langs en given akse angivet ved henvisningsbeteg- nelsen 54 som reaktion pâ funktionen af en drejelig akti- veringsmekanisme.

35

If01ge den for tiden foretrukne konstruktion omfatter den drejelige aktiveringsmekanisme et par fluidum-drevne, drejelige aktivatorer 56 monteret i fastholdt stilling pâ stativpladen 18. Aktivatorerne drives for- 0

e DK 157335 B

trinsvis med luft og styres af en ikke vist, tilknyttet, elektrisk betjent styreventil. Hver aktivator 56 har en drivaksel 58, som rager frem fra dens modstâende ender.

Drivakslerne 58 er ved deres indvendige ender koblet 5 sammen koaksialt oprettede med et koblingselement 60.

Vægtarme 62 er mellem deres ender fastgjort til de ud- vendige endedele af drivakslerne 58. De udvendige ender af drivakslerne optages i og underst0ttes af bçôsningsele- menter 64, der er monteret i fastholdt stilling pâ lod- 10 rette stativplader 66, som det tydeligst er vist i fig. 3.

De udvendige ender af trækbomme 38 og 40 er for- bundet til vægtarmene 62 med to sæt led, som hvert omfat- ter et langt led 68 og et noget kortere led 70. Hvert af de lange led 68 er svingeligt forbundet med den ene ende 15 af en tilknyttet vægtarm 62 og med en tilknyttet ende af den forreste trækbom 38. Hvert led 70 er svingeligt forbundet med den anden ende af en tilknyttet vægtarm 62 og med en tilknyttet ende af den bageste trækbom 40.

Vægtarmsaksen, der er betegnet med 72, er defi- 20 neret ved akselakserne for aktivatorerne 56, skærer aksen 54 og er i hovedsagen vinkelret pâ denne og ligger i et fælles vandret plan med aksen 54. Akserne for trækbommenes svingelige forbindelser er ligeledes vinkelrette pâ aksen 54 og ligger i et fælles vandret plan defineret ved aksen 25 54 og vægtarmsaksen 72.

Gummibeklædte stopklodser 74 og 76 er monteret i fastholdt stilling pâ forbindelseselementet 60 og samvirker med en stopflade 78 til at begrænse vinkelbevægelsen af vægtarmene 66 i bègge retninger omkring vægtarmsaksen 72.

30 I den viste udf0relsesform for mekanismen 10 bevæger vægtarmene sig gennem en vinkel pâ 90 grader mellem den âbne og lukkede kæbestilling. I fig. 4 er kæberne vist i den lukkede stilling eller forseglingsstillingen.

Pâ det rigtige tidspunkt under maskinens cyklus, nâr forseglingen skal til at finde sted, indledes luft til den ene side af de drejelige aktivatorer 56 og fâr 35

9 DK'157335 B

0 aktiveringsvægtarmene 62 til at dreje sig og trække i leddene 68 og skubbe pâ leddene 70 i en art knæledsvirk-ning, indtil forseglingskæberne lukkes og forsegler em-balleringsmaterialet ved en kombination af varme og tryk.

5 Efter af kæberne har været lukkede i et tilstrækkeligt forseglingstidsrum, omstilles luftventilen med elektriske midler og indleder luft til den modsatte side af den dre-jelige aktivator og bevirker modsat drejning af aktiveringsvægtarmene og leddene, som âbner forseglingskæberne.

10 15 20 25 30 35

Claims

1. Forseglingskæbemekanisme (10) til en emballerings-maskine (12), hvilken kæbemekanisme har et par aflange, parallelle trækbomme (38,40), der strækker sig pâ tværs af 5 en given akse (54), et par overfor hinanden liggende for-seglingskæber (13,14), idet hver kæbe bæres af en tilknyttet trækbom (38,40), og drejelige aktiveringsorganer til bevægel-se af trækbommene (38,40) i den ene og den modsatte retning i forhold til hinanden langs den givne akse (54) for at 10 bevæge kæberne mellem en âben og en lukket stilling og ind-befattende et roterende aktiveringselement (62) understottet til roterende bevægelse omkring en anden akse (72), der strækker sig pà tværs af den givne akse (54), organer til at forbinde trækbommene (38,40) med det roterende aktive-15 ringselement (62) til bevægelse som reaktion pâ vinkelbe-vægelse af det roterende aktiveringselement, og et drivorgan til at meddele det roterende aktiveringselement (62) vinkel-bevægelse, hvilken mekanisme erkendetegnet ved et andet roterende aktiveringselement (62), sâ at de rote-20 rende aktiveringselementer danner et i tværretningen adskilt par forbundet med trækbommene, og ved, at drivorganet ind-befatter et par roterende aktivatorer (56), som hver har en drivaksel (58), der rager frem fra dens modstâende ender, organer (60) til sammenkobling af de indadvendende ender af 25 drivakslerne til hinanden i koaksial opretning til rotation sammen, idet aksen for de sammenkoblede drivaksler strækker sig pâ tværs af den givne akse (54), og hvor hvert af ak-tiveringselementerne (62) er forbundet med en udadvendende endedel af en tilknyttet drivaksel (58).

2. Forseglingskæbemekanisme ifelge krav 1, k e n- detegnet ved, at aksen (72) for drivakslerne (58) skærer den givne akse (54).

3. Forseglingskæbemekanisme ifolge krav 2, k e n-detegnet ved, at aksen (72) for drivakslerne (58) 35 og den givne akse (54) er placeret i et fælles, vandret plan.

11 DK 157335 B

4. Forseglingskæbemekanisme if0lge krav 1, k e n-detegnet ved, at mekanismen indbefatter stoporganer (74,76,78) uafhængige af kæberne (13,14) til begrænsning af vinkelbevægelse af de roterende aktiveringselementer (62) i 5 den ene og den modsatte retning.

5. Forseglingskæbemekanisme ifolge krav 4, k e n-detegnet ved, at stoporganerne omfatter en stopklods (74,76) fastgjort til sammenkoblingsorganet (60) og ragende radiait ud fra dette.

6. Forseglingskæbemekanisme ifolge krav 1, k e n- detegnet ved, at apparatet indbefatter en aflang afskæringskniv (36) understettet inden i en rille (44) ud-formet i den ene kæbe (14) med henblik pâ parallelogram-bevægelse ind i en rille udformet i den anden kæbe (13), 15 nâr kæberne befinder sig i lukket stilling, og organer (46,48,50) til at bevæge kniven i forhold til kæberne.

7. Forseglingskæbemekanisme ifelge krav 6, k e n-detegnet ved, at kniven (36) er understettet af en parallelogramledforbindelse (46,48) monteret pâ den ene af 20 trækbommene.

8. Forseglingskæbemekanisme til en lodret forme-, fylde- og forseglingsmaskine ifolge krav 7, kendeteg-n e t ved, at aksen (72) for drivakslerne skærer den givne akse (54).

9. Forseglingskæbemekanisme ifolge krav 8, k e n- detegnet ved, at aksen (72) for drivakslerne og den givne akse (54) er placeret i et fælles, vandret plan.