DK161630B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af emballagebeholdere - Google Patents

Description

DK 161630 B

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til fremstilling af fyldte og lukkede emballagebeholdere langs to fremstillingslinier, hvor emballagebeholderne fremføres intermitterende mellem forskellige bearbejdnings-5 stationer ved hjælp af to asynkront drevne transportorganer, hvor de bearbejdningsstationer, som befinder sig langs det første transportorgan, aktiveres skiftevis med bearbejdningsstationerne langs det andet transportorgan samt i takt med de respektive transportorganers inter-10 mitterende fremdrift. Opfindelsen vedrører også et emballeringsanlæg med transportorganer til transport af emballagebeholdere mellem forskellige stationer til fyldning, lukning og anden bearbejdning, hvilket anlæg omfatter to intermitterende drevne transportorganer med 15 hver sin række stationer, hvilke transportorganer er forbundet til en drivkilde og indrettet til at drives efter ensartede, men indbyrdes forskudte bevægelsesmønstre.

Til fremstilling af emballagebeholdere til for-20 skellige typer af indhold benyttes metoder og maskiner, som omformer emballeringsmaterialet til færdige emballagebeholdere, som fyldes med det ønskede indhold og lukkes. Inden for levnedsmiddelindustrien, navnlig ved emballering af mejeriprodukter, såsom mælk og lignende, 25 anvendes maskiner, som omformer beholderemnerne i baneeller arkform (idet emnerne eventuelt kan være delvis opformede samt forsynede med åbningsanordninger eller lignende), fylder dem med den ønskede mængde' fyldgods og lukker dem væsketæt.

30 En fra US-A-3.785.113 kendt maskine-til udøvelse af denne fremgangsmåde består af en første del til omformning af beholderemnerne til fyldbare beholdere samt en anden del til fyldning og forsegling samt eventuel slutformning af beholderne. Den første del omfatter et 35 magasin for prefabrikerede beholderemner, dornhjul, 2

DK 161630 B

hvorpå emnerne placeres samt forseglings- og formningsorganer til at danne en væsketæt bund på hvert beholderemne. Herefter overføres emnerne til maskinens anden del, nærmere bestemt til transportører, som intermitte-5 rende fremfører emnerne mellem forskellige bearbejdningsstationer, hvor emnerne fyldes med fyldgods, formes og lukkes i toppen.

Maskiner af denne type kan bibringes den ønskede kapacitet ved at forsynes med et ønsket antal transpor-10 tører eller fremstillingslinier (dornhjul samt transportør), og det er ud over det nævnte eksempel med to fremstillingslinier også muligt med en større maskine at benytte tre, fire eller endog flere fremstillingslinier.

Dette opnås ved, at det ønskede antal fremstillingslini-15 er placeres parallelt i et fælles maskinstativ og sådan, at hver fremstillingslinie har samtlige de til fremstillingslinien nødvendige dele. Dog benyttes der sædvanligvis et fælles el- og styresystem samt et fælles drivaggregat .

20 Når en emballeringsmaskine af denne type med to eller flere fælles drevne fremstillingslinier anvendes, j optræder der dog visse ulemper. Da hver fremstillingslinie drives intermitterende, hvorved de i transportøren transporterede beholdere momentant standses ved hver 25 station for fyldning, lukning etc., optræder der en meget varierende belastning på maskinens drivaggregat, og i det tilfælde at maskinen omfatter to eller flere parallelt arrangerede fremstillingslinier, der drives fælles i indbyrdes takt, bliver disse varierende be~ 30 lastninger så store, at de ikke blot forårsager ulemper i form af et øget kraftbehov, støj etc., men også medfører et kraftigt forøget slid på drivaggregatet, hvilket nødvendiggør en væsentlig overdimensionering af dette. Den intermitterende fremdrift ved samtlige frem-35 stillingslinier i indbyrdes takt medfører også, at de forskellige bearbejdningsstationer kommer til at arbejde 3

DK 161630 B

i takt og dermed forårsager kraftige spidsbelastninger i el-kraftbehovet, behovet for varm luft og lignende.

I US-patentskrift nr. 2 628 010 er vist en indretning, hvis skiftevis bevægelige transportører drives 5 ved hjælp af luftcylinderdrevne palhjul. Luftcylinderne omfatter en ventil som påvirkes, når respektive palhjul skal drejes. I denne kendte indretning udnyttes nedbremsningskraften fra den ene transportør ikke til ac-celleration af den anden transportør.

10 Et formål med opfindelsen er at anvise en frem gangsmåde til fremstilling af emballagebeholdere, hvormed de ovennævnte ulemper undgås, og som trods tilstedeværelsen af intermitterende fremdriftsbevægelser medfører et i forhold til kendte metoder kraftigt udjævnet 15 behov for energitilførsel, således at energibehovet kan minimeres.

Denne og andre fordele opnås ved anvendelse af en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art, der er ejendommelig ved, at transportorganerne drives kontinu-20 erligt ved hjælp af en roterende el-motor, som via en indekseringsgearkasse kobles i drivforbindelse med det første transportorgan og frakobles det andet transportorgan, og vice versa, i indbyrdes forskudt mønster.

En foretrukket udførelsesform for fremgangsmåden 25 ifølge opfindelsen har endvidere de i krav 2 opremsede kendetegn.

Et formål med opfindelsen er også at anvise et anlæg til fremstilling af emballagebeholdere, hvilket anlæg ikke er behæftet med tidligere kendte lignende ma-30 skiners ulemper. Et mål med opfindelsen er at tilvejebringe et emballeringsanlæg, hvor to eller flere transportører drives ved hjælp af et fælles drivaggregat på en sådan måde, at belastningen på drivaggregatet bliver så jævn som muligt, hvorved såvel energibehovet som de 35 indgående deles dimensioner kan minimeres.

For at opnå dette er et emballeringsanlæg ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at transportorganerne via 4

DK 161630 B

én eller flere indekseringsgearkasser er forbundet med en fælles drivkilde.

I emballeringsanlægget ifølge opfindelsen er drifts- og bevægelsesmønsteret således udformet, at be-5 lastninger, rystelser og støj i væsentlig grad er reduceret sammenholdt med tidligere kendte emballerings anlæg.

Foretrukne udførelsesformer for emballeringsanlægget ifølge opfindelsen fremgår af kravene 4-7.

10 I det følgende forklares såvel fremgangsmåden som anlægget ifølge opfindelsen nærmere under henvisning til den noget skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et sidebillede delvis i snit af de forskellige hovedkomponenter i et emballeringsanlæg 15 ifølge opfindelsen, fig. 2 et planbillede af emballeringsanlægget ifølge fig. 1, og fig. 3 et skematisk perspektivbillede af den skridtvise fremstilling af emballagebeholdere med et an-20 læg ifølge opfindelsen.

Anlægget ifølge opfindelsen er ligesom det i det første af de tidligere nævnte amerikanske patenter beskrevne anlæg opbygget af et stativ 1, som omfatter en horisontal plade 2. Under pladen findes anlæggets driv-25 aggregat, dets elektriske system, smøresystem samt de øvrige til driften nødvendige konventionelle detaljer. Drivaggregatet omfatter foruden motoren 3 en med denne forbundet indekseringsgearkasse 4, som ud over at omsætte motoren 3's kontinuerlige rotation til en indek-30 serende bevægelse overfører denne bevægelse til anlæggets bevægelige dele. Indekseringsgearet 4 er således forbundet med en centralt i anlægget beliggende drivaksel 5, som igen driver to over stativpladen 2 anbragte indbyrdes parallelt forløbende transportører 6.

35 Drivakslen 5 står endvidere i drivforbindelse med et antal knastarrangementer 7, ud fra hvilke et ikke vist 5

DK 161630 B

system af arme og stænger overfører bevægelse til flere langs transportørerne 6 anbragte bearbejdningsstationer, som det vil blive forklaret nærmere i det følgende.

Ud fra indekseringsgearet 4 strækker sig endvidere et 5 ikke vist vertikalt kraftoverføringsorgan, der driver et antal i maskinstativet drejeligt lejrede dornhjul 8. Drivarrangementet, som i alt væsentligt er konventionelt, omfatter også yderligere kraftudtag til smøreoliepumper, trykluftpumper eller lignende, hvilket imidler-Ί 0 tid er uden betydning for forståelsen af nærværende opfindelse og derfor ikke vil blive beskrevet nærmere her. Drivaggregatet er som helhed indesluttet i et under stativets plade 2 beliggende rum.

Over stativpladen 2 er der transportorganer til 15 beholderemnerne samt et antal forskellige organer til formning, fyldning eller anden bearbejdning af de enkelte emballagebeholdere. Denne øvre del af anlægget kan groft inddeles i en til venstre i figurerne beliggende første del, hvor beholderemnerne opformes og forberedes 20 til modtagelse af deres indhold, samt en anden til højre i figurerne beliggende del, hvor fyldgodset ifyldes, og emballagebeholderne slutformes og lukkes. Emballagebeholderne er af kendt type, eksempelvis af den såkaldte gavltoptype, og omfatter et lag af eksempelvis papir, 25 som på begge sider er påført væsketætte og varmeforseg-lelige termoplastlag. Emnerne er ved hjælp af foldelinier inddelt i forskellige felter til beholderkrop, topog bunddel samt forseglet i rørform og trykket fladt sammen. Dette er imidlertid helt konventionelt og uden 30 betydning for opfindelsen.

Anlæggets første del omfatter to uden for selve stativet 1 anbragte magasiner 9, der er arrangeret, så de parvis modtager et antal fladlagte beholderemner 10 (fig. 3), som manuelt eller automatisk placeres i ma-35 gasinet, hvorfra de successivt overflyttes mod højre i figurerne til oprejsningsorganet 11. Oprejsningsorganet 6

DK 161630 B

rejser de enkelte fladlagte beholderemner 10, således at de antager rørform og får et i alt væsentligt kvadratisk tværsnit. Ved hjælp af fødeorganer 12 overføres de rørformede beholderemner 10 dernæst til på linie 5 med fødeorganet 12 liggende dorne 13, der er arran- I

geret i stjerneform på de tidligere nævnte, skridtvis ro-terbare dornhjul 8. Hvert dornhjul er normalt dobbelt og samvirker da også med dobbelte fødeorganer 12. Dette betyder altså, at der altid håndteres to emballagebehol-10 dere ad gangen, hvilket imidlertid er underforstået og derfor ikke vil blive beskrevet nærmere. Dette betyder også, at samtlige de efterfølgende bearbejdningsorganer (fyldeenheder, topformeenheder etc.) er af tvillingety-pen (dobbelte), hvilket imidlertid er velkendt og derfor 15 ikke beskrives nærmere. Når beholderemnet er placeret i stilling på dornen, drejes dornhjulet et skridt, hvorved beholderemnets fremstående ende positioneres ud for en varmluftblæser 14, der opvarmer det fremstående materiales termoplastiske lag til blødgøringstemperaturen.

20 Derefter drejes dornhjulet yderligere et skridt, og de opvarmede, fremstående bundflige foldes sammen og sammenpresses under samtidig køling, hvorved der dannes en væsketæt forseglet beholderbund. Ved yderligere drejning af dornhjulet bringes emballagebeholderen derefter i po-25 sition vertikalt over en af de to transportører 6, hvorefter håndteringen af beholderemnet i anlæggets første del er afsluttet.

Begge de tidligere nævnte som transportorganer for emballagebeholderne tjenende kædetransportører 6 30 forløber i anlæggets længderetning parallelt med hinanden og med den underliggende drivaksel 5. Hver transportør 6 omfatter to endeløse transportkæder, der er forsynet med medbringere og imellem sig danner et rum eller fag, hvis størrelse svarer til størrelsen af em-35 ballagebeholderne. Dornhjulenes antal kan variere i afhængighed af anlæggets størrelse, men hver transportør 7

DK 161630 B

6 står i forbindelse med et dobbelt dornhjul 8 og forløber med sin ene ende direkte under (parallelt med) dornhjulets rotationsakse. Pra hvert dornhjul overføres emballagebeholderne nu til den underliggende transportør 5 6 ved en vertikal forflytning nedefter til transportø rens ledige rum. Umiddelbart efter at emballagebeholderne er anbragt i korrekt stilling i transportøren, genoptages dennes intermitterende fremdrift, og transportøren overfører nu emballagebeholderne skridtvis frem-10 efter til de tidligere nævnte bearbejdningsstationer, der er anbragt langs transportøren. Efter at være fremført et vist stykke med transportøren, når den aktuelle opadtil åbne emballagebeholder den første bearbejdnings-station, der er en prefoldeenhed 15, der har til formål 15 at udføre en indledende foldning af emballagebeholderens toppaneler i retning mod den endelige forseglede stilling, således at materialet i de mellem panelerne beliggende bøjelinier blødgøres, og den efterfølgende slut-formning af topdelen lettes. Efter denne indledende 20 foldning indtager emballagebeholderens toppaneler en noget indfoldet stilling, men emballagebeholderen er stadig åben, når den når den efterfølgende station, som omfatter en fyldeenhed 16 samt en beholder 17 med fyldgods. Fyldeenheden 16 kan ligesom dornhjulet 8 25 være dobbelt og omfatte to fyldeenheder med hver sin doseringspumpe 18 og et fylderør 19. Den emballagebeholder, der skal fyldes, løftes, når den befinder sig midt under fylderøret, ved hjælp af en ikke vist anordning opefter, indtil fylderørets nedre ende befinder sig 30 inde i emballagebeholderen nær dennes bund. Herefter aktiveres doseringspumpen 18, og det ønskede volumen fyldgods fyldes i beholderen, samtidig med at denne igen flyttes vertikalt nedefter til sin tidligere stilling i eller på transportøren 6. På denne måde undgår man, at 35 det ifyldte gods skummer og dermed vanskeliggør den efterfølgende formning og lukning af emballagebeholderens 8

DK 161630 B

overdel. Efter fyldningen transporteres emballagebeholderen ved hjælp af transportøren 6 videre til den efterfølgende station, der omfatter en topvarmeenhed 20, der ved hjælp af varm luft opvarmer det termoplastiske 5 materiale på de dele af emballagebeholderens fremstående topflige, som skal forsegles til hinanden. Efter opvarmning til det termoplastiske lags smeltetemperatur overføres emballagebeholderen til den efterfølgende station, der omfatter en topforseglingsenhed 21, der sam-1 o menfolder og -presser de opvarmede topflige, således at der dannes en væsketæt forsegling. Efter endt forsegling overføres emballagebeholderen ved hjælp af transportøren | 6 til en dateringsenhed 22, der forsyner emballagebeholderens overdel med en ønsket datomærkning eller en 15 anden form for mærkning. Emballagebeholderen er herefter færdigformet og kan afgives fra transportøren 6 og emballeringsanlægget ved hjælp af udleveringsenheder 23, der overfører emballagebeholderne til et ikke vist tranportbånd.

20 Som tidligere nævnt sker anlæggets drift ved hjælp af drivaggregatet, hvis motor 3 via indekseringsgearet 4 driver den centrale drivaksel 5, som igen driver transportorganerne 6 samt de forskellige bearbejdningsstationer. For at undgå de indledningsvis 25 nævnte problemer (ujævn momentkurve, ujævn drift, slag, stød og larm), som gængse flerbaneemballeringsanlæg af denne type normalt er behæftet med i større eller mindre grad, drives de forskellige organer i emballeringsanlægget ifølge opfindelsen asynkront. Den intermitterende 30 fremdrift af begge transportorganerne 6 sker således ikke samtidigt, men efter et forskudt bevægelsesmønster, hvilket i alt væsentligt medfører, at det ene transportorgan 6' står stille, medens det andet transportorgan 6" fremføres. Denne asynkrone fremdrift af transportor-35 ganerne 6 medfører automatisk, at bearbejdningsstationerne 15', 16', 20’, 21' og 22' langs det ene trans- 9

DK 161630 B

portorgan aktiveres på skift med bearbejdningsstationerne 15", 16", 20", 21" og 22" langs det andet transportorgan samt i takt med de respektive transportorganer 6' og 6"'s intermitterende drift. På denne måde akti-5 veres eksempelvis fyldeenheden 16 ved det ene transportorgan, medens det modsatte fyldeorgan er inaktivt, og topvarmeenheden 20 ved det ene transportorgan er aktiv på samme tid som den tilsvarende topvarmeenhed er inaktiv. Denne skiftevise aktivering af de forskellige 10 bearbejdningsstationer medfører en væsentlig besparelse af kraft og energi, eftersom hvert par bearbejdningsstationer (der er arrangeret over for hinanden ved den respektive transportør) kan tilføres energi kontinuerligt, eftersom denne skiftevis ledes til de enkelte en-15 heder i de parvise stationer. Ved tidligere kendte emballeringsanlæg kræves momentant meget store energimængder, eftersom samtlige stationer ved begge eller alle transportørerne aktiveres samtidig, størrelsen af energi- eller drivkilden til hvert stationspar kan samtidig 20 reduceres væsentligt, eftersom stationerne på skift udnytter en fælles drivkilde. Denne fordel er særlig markant i henseende til topvarmeenhederne 20, der som tidligere omtalt momentant kræver store mængder varm luft, der på grund af systemets træghed må produceres 25 også i perioderne mellem den faktiske brug, hvilket medfører rent energitab. Ved anlægget ifølge opfindelsen kan den varme luft skiftevis fordeles mellem de to top-varmeenheder 20' og 20", således at energitab på grund af inaktive topvarmeenheder i alt væsentligt helt kan 30 undgås. På lignende måde kan tilførslen af fyldgods til fyldeenhederne 16 forenkles ved, at disse arbejder på skift, idet tilførselsrøret kan udnyttes mere effektivt, ligesom pumper, ventiler og andre detaljer kan gives mindre dimensioner.

35 Den intermitterende drift af de to transportor ganer sker ved hjælp af indekseringsgearet 4, der har to

DK 161630 B

ίο udtag, hvis bevægelsesmønster er ens, men indbyrdes forskudt 180°. Herved sikres stor omhyggelighed ved den skiftevise fremdrift af de to transportorganer 6. Begge knastarrangementerne 7 bibringes via drivakslen 5 et 5 på tilsvarende måde forskudt bevægelsesmønster, der som .følge af driften fra drivakslen 5 er helt synkroniseret med de respektive transportorganers intermitterende fremdrift. Også de to dornhjul 8's intermitterende drejningsbevægelse er selvfølgelig synkroniseret med de 10 tilsvarende transportorganer 6's bevægelse, hvorved overføringen af emballagebeholderemner fra dornene 13 til transportorganerne 6 kan ske uden problemer. Dette er imidlertid kendt og kræver derfor ingen nærmere beskrivelse i nærværende sammenhæng.

15 Da begge transportorganerne og de med disse sam virkende organer og enheder er permanent forbundne med den fælles drivkilde i henholdsvis inaktiv og aktiv stilling, udjævnes belastningen på drivmotoren 3, så de markante spidsbelastninger, der optræder på momentkurven 20 i anlæg med synkront drevne transportorganer i væsentlig grad reduceres. På samme måde reduceres det samlede effektbehov, eftersom det ene transportorgans nedbremsning vil bidrage til det andet transportorgans samtidige acceleration, således at det bliver muligt at anvende et 25 mindre drivaggregat med deraf følgende nedsat energiforbrug, støj m.m. Ved anlæg med to transportorganer er disse med fordel forbundne med drivkilden med 180° forskydning, men transportorganerne kan i tilfælde af, at der er flere, også være fordelt på anden måde.

30 35

Claims (7)

11 DK 161630 B

1. Fremgangsmåde til fremstilling af fyldte og lukkede emballagebeholdere langs to fremstillingslinier, hvor emballagebeholderne fremføres intermitterende mellem forskellige bearbejdningsstationer (15, 16, 20, 21, 5 22) ved hjælp af to asynkront drevne transportorganer (61, 6"), hvor de bearbejdningsstationer (15’, 16', 20', 21', 22'), som befinder sig langs det første transportorgan (6'), aktiveres skiftevis med bearbejdningsstationerne (15", 16", 20”, 21", 22") langs det andet 10 transportorgan (6") samt i takt med de respektive transportorganers intermitterende fremdrift, kendetegnet ved, at transportorganerne (6) drives kontinuerligt ved hjælp af en roterende el-motor (3), som via en indekseringsgearkasse (4) kobles i drivforbindel-15 se med det første transportorgan (6') og frakobles det andet transportorgan (6"), og vice versa, i indbyrdes forskudt mønster.

2. Fremgangsmåde ifølge krav l, kendetegne t ved, at hvert par bearbejdningsstationer (15', 20 15", 16', 16", 20', 20", 21', 21", 22, 22") kontinuer ligt tilføres energi, som skiftevis ledes til hver af de i de aktuelle par indgående stationer.

3. Emballeringsanlæg med transportorganer (6) til transport af emballagebeholdere (10) mellem forskellige 25 stationer (15, 16, 20, 21, 22) til fyldning, lukning og anden bearbejdning, hvilket anlæg omfatter to intermitterende drevne transportorganer (6', 6") med hver sin række stationer (15', 16', 20', 21', 22'; 15", 16", 20", 21", 22"), hvilke transportorganer (6', 6") er forbundet 30 til en drivkilde (3) og indrettet til at drives efter ensartede, men indbyrdes forskudte bevægelsesmønstre, kendetegnet ved, at transportorganerne (6) via DK 161630B 12 en eller flere indekseringsgearkasser (4) er forbundet med en fælles drivkilde (3).

4. Anlæg ifølge krav 3 kendetegnet ved, at transportorganerne (6) har form af langstrakte 5 transportører, der er indbyrdes parallelle.

5. Anlæg ifølge krav 3 eller 4, kende-, tegnet ved, at de forskellige stationer (15, 16, 20, 21, 22) er arrangeret parvis over for hinanden langs, de respektive transportører (6).

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at stationerne (15, 16, 20, 21, 22) i. et stationspar er indrettet til at aktiveres på skift ved hjælp af en fælles driv- eller energikilde.

7. Anlæg ifølge krav 5 eller 6, kendeteg- 15 net ved, at et stationspar omfatter organer for tilførsel af fyldgods til emballagebeholderne, idet stationerne (16', 16”) i parret er indrettet til på skift at forbindes med fyldgodskilden.