NO890752L - Leveringssystem. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse har befatning med en anordning for levering av enkeltvise artikler av fleksibel plastduk og vedrør-er, nærmere bestemt, et hurtigarbeidende system for levering av fleksible poser og beholdere som er fremstilt av polymerfilm eller -tynnplate.

Ved fremstilling av poser og beholdere av film eller tynnplate levert i form av en kontinuerlig duk av termoplastisk polymermateriale som er ombrettet én gang og derved danner to lag. Ved tilvirkingen av de enkelte poser og beholdere blir deler av termoplastmaterialet avkappet fra plastduken. De kappede kanter danner også posens sidesømmer når de forsegles, fortrinnsvis samtidig med kappingen, ved anvendelse av et hetetrådelement. De ferdige poser stables, telles og pakkes ved anvendelse av emballeringsutstyr.

Kappings- og forseglingsprosessen foregår typisk på en

roterende trommel av relativt stor diameter, som kan være utstyrt med en rekke hetetrådselementer for kapping og forsegling, som er innmontert i spor i trommelens perifere ytterflate. Se eksempelvis U.S.-patentskrift 4.369.449. Under trommelens dreiebevegelse påvirkes flere kappings- og forseglingselementer som derved heves til trommeloverflaten, for å kappe og forsegle en motsvarende del av råmaterialduken. Mens trommelen roterer fastholdes de enkelte poser på denne ved hjelp av et vakuumsystem. Disse tromler

representerer store og kostbare deler av utstyret. For tiden kan de imidlertid drives ved produksjonshastigheter som overstiger produksjonshastigheten for emballeringsutstyret.

Enkeltposer løsnes deretter fra trommelen, stables og pakkes. Det henvises eksempelvis til U.S.-patentskrift Re 28.172, 3.254.889, 3.599.705, 3.640.050 og 3.842.568 for en beskrivelse av en typisk stablings- og emballeringsanordning. For å øke systemets produktivitet, er det ønskelig at emballer-ingsprosessen foregår med den maksimale driftshastighet for utstyret. Ifølge de ovennevnte patentskrifter blir de enkelte poser fjernet fra trommelen ved hjelp av en mindre trommel, likeledes med et vakuumsystem. Undertrykksvirkningen mot posen på den store trommel oppheves i et passende punkt, og posene faller ned på den minste trommel hvor de også fastholdes i stilling ved hjelp av vakuum. På det rette tidspunkt oppheves vakuumvirkningen og de enkelte poser avtrekkes fra den minste trommel ved anvendelse av en kretsende pakker- eller lignende anordning.

Den kretsende pakkeranordning er på vanlig måte forsynt med et sett pakkerfingrer som beveges i en sirkelbane i nøyaktig koordinering med den minste trommel, slik at fingrene kan fjerne posene i rekkefølge fra trommelen og stable dem. Når et forut-bestemt antall poser er fjernet, blir tellerfingrer eller andre, egnede adskillerdeler bragt i funksjon, for å dele den kontinuerlige strøm av enkeltposer i opptellede stabler.

For å gjennomføre dette, må tellerfingrene først forflyttes fra en første posisjon helt utenfor strømmen av poser, til en andre posisjon helt inne i strømmen. Denne bevegelse må full-føres i løpet av en brøkdel av et sekund mellom innbyrdes påfølgende poser som leveres fra den minste trommel. Ved høye produksjonshastigheter kan dette tidsrom være mindre enn 0,1 sekund. Tellerfingrene utsettes derved for enorme akselerasjons-krefter, opptil 3 0 ganger større enn tyngdekraften. Høye treghetskrefter kan også innvirke på resten av emballeringssystemet, som tjener for bretting og ifylling av produktet i dispensere. Ved å drives ved hastigheter opp mot kapasitets-yttergrensen vil emballeringsutstyret påføres stor treghets-belastning, hvilket er ugunstig med henblikk på maskineriets levetid og medfører dødtid og vedlikeholdsomkostninger av overdreven størrelse.

Det ville derfor være ønskelig å kunne utnytte produkttrommelens kapasitet til å fremstille produkter ved høyere hastigheter enn ellers mulig, og likevel opprettholde eller endog øke de høyere produksjonshastigheter uten at emballeringssystemet utsettes for slike store treghetskrefter. Det eksisterer i dagens situasjon et behov for et slikt hurtigarbeidende leveringssystem.

Foreliggende oppfinnelse vil imøtekomme dette behov ved frembringelse av et hurtigarbeidende leveringssystem hvis produksjonshastighet er øket uten at systemet utsettes for øket belastning på grunn av treghetskrefter som opptrer i utstyret. Ifølge et særtrekk ved oppfinnelsen er leveringssystemet innret-tet for sekvensvis fremføring av en rekke fleksible enkeltartik ler, såsom poser eller beholdere, til en overføringssone med en produkt-vakuumtrommel og et drivverk for dreiing av trommelen. Produkt-vakuumtrommelen transporterer enkeltartikler, såsom separate poser eller beholdere, til overføringssonen. Produkttrommelen er som vanlig forsynt med flere heteelementer for kapping og forsegling, for tilvirking av enkeltartikler av den kontinuerlige duk av termoplastmateriale.

Systemet omfatter også midler for transportering av enkeltartiklene fra overføringssonen til et antall leveringssoner hvor artiklene vil bli stablet og emballert på vanlig måte. Disse midler omfatter et antall transport-vakuumtromler og drivverk for dreiing av disse. Transporttromlene er slik anordnet at den første trommel mottar artikler fra produkttrommelen for å overføre disse artikler, ihvertfall delvis, til en bakenforliggende transporttrommel. Artiklene overføres således, i det minste delvis, til en første leveringssone.

Artiklene som overføres til en bakenforliggende transporttrommel, kan også oppdeles på samme måte, slik at noen sendes til en ytterligere transporttrommel og noen sendes til en andre leveringssone. Ved den siste trommel i rekken av transporttromler leveres alle gjenværende artikler til en endelig leveringssone. I hver leveringssone er det anordnet emballerings-maskineri for stabling, telling og pakking av de enkelte artikler. Maskineriet kan bestå av en kretsende emballeringsanordning e.l., som kjent fra det gjenutgitte U.S.-patentskrift 28.172.

Hvis det f.eks. anvendes to transporttromler, vil den første transporttrommel overføre annenhver gjenstand til den andre transporttrommel. Hver av transporttromlene er utstyrt med et vakuumsystem innbefattende et antall vakuumkanaler i forbindelse med en vakuumkilde. Vakuumkanalene utgår radialt fra transport-tromlenes sentrer. Vakuumkanalene er slik anordnet, at når tromlene roterer vil annenhver gjenstand overføres fra den første til den andre transporttrommel. Denne overføringen finner fortrinnsvis sted i en sone tilnærmelsesvis langs midtlinjen mellom de to tromler.

Ved en alternativ versjon ifølge oppfinnelsen er det hurtigarbeidende leveringssystem utstyrt med midler for sekvens vis fremføring av en rekke fleksible enkeltartikler til flere overføringssoner rundt en produkttrommels perifere ytterflate. Leveringssystemet innbefatter en produkt-vakuumtrommel som transporterer enkeltartiklene til hver av overføringssonene, og et drivverk for dreiing av trommelen.

Videre innbefatter systemet midler for overføring av enkeltartikler fra overføringssonene, eller hver enkelt av disse, til et antall motsvarende leveringssoner. I leveringssonene blir artiklene stablet, tellet og pakket ved anvendelse av maskineri såsom en kretsende emballeringsanordning. Overføringsmidlene består av et antall transport-vakuumtromler og drivverk for dreiing av disse. Transporttromlene er slik anordnet at den første av tromlene mottar enkeltartikler fra produkttrommelen i den første overføringssone, mens de bakenforliggende transporttromler mottar artikler fra produkttrommelen i bakenforliggende overføringssoner.

Til hver transporttrommel blir ihvertfall en del av artiklene på produkttrommelen overført ved hjelp av et vakuumsystem på tromlene. En vakuumkilde i hver trommel står i forbindelse med vakuumkanaler som utgår radialt fra tromlene. Når transporttrommelen roterer blir selve artiklene på trommelen fremført til den respektive leveringssone. Transporttromlene er konstruert for å fjerne enkeltartikler fra produkttrommelen mens denne roterer, slik at når den siste transporttrommel er nådd, er samtlige artikler overført.

Ved konvensjonelle emballeringssystemer er det maksimale antall artikler som kan produseres, begrenset av kapasiteten hos systemets emballeringsseksjon. Ved opprettelse av flere leveringssoner kan antallet emballeringsanordninger økes for en enkelt produkttrommel. Produkttrommelen kan derved drives med meget større hastigheter. Leveringssystemets effektive hastighet kan på denne måte fordobles eller tredobles, uten at emballeringsutstyret overbelastes.

Under antakelse av at en emballeringsanordning av standard type kan stable, telle og pakke eksempelvis 100 enkeltartikler pr. minutt, vil produksjonshastigheten kunne fordobles eller tredobles ved anvendelse av oppfinnelsen. Ved kjente systemer vil 100 artikler pr. minutt representere den maksimale produk sjonshastighet som kan oppnås ved systemet, uten overbelastning av utstyret.

Ved bruk av to transporttromler og motsvarende leveringssoner kan det anvendes to emballeringsanordninger, slik at systemets produksjonshastighet i realiteten fordobles til 200 artikler pr. minutt. Likeledes kan systemets produksjonshastighet tredobles ved anvendelse av tre transporttromler. Mens dødtid og vedlikeholdsomkostninger øker i overdreven grad når emballeringssystemet under drift belastes opp til konstruksjons-grensene, vil dessuten leveringssystemet ifølge oppfinnelsen muliggjøre økninger i totalproduksjonsmengdene, selv om emballeringsutstyret i realiteten drives med lavere hastigheter enn tidligere.

Det er derfor et formål ved oppfinnelsen å frembringe et hurtigarbeidende leveringssystem, hvor systemets produksjonsmengde kan økes uten at emballeringsanordningen utsettes for treghetskrefter som vil overbelaste konstruksjonen. Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Figur 1 viser et skjamtisk sideriss av en versjon av leveringssystemet ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et skjematisk sideriss av en annen versjon av leveringssystemet ifølge oppfinnelsen.

Leveringssystemet ifølge oppfinnelsen er vist skjematisk i figur 1. Leveringssystemet 10 mottar en kontinuerlig filmduk 12 fra en trommel (ikke vist) eller direkte fra en ekstruderings-linje. Selv om oppfinnelsen er beskrevet i tilknytning til en duk av termoplastisk polymermateriale som benyttes for tilvirking av separate poser eller beholdere, vil det være åpenbart for fagkyndige at leveringssystemet ifølge oppfinnelsen kan komme til anvendelse ved andre materialer som fremmates fra en kontinuerlig duk og deretter deles i fleksible enkeltartikler.

Som filmduk 12 kan det anvendes et råmateriale, med eller uten glidelås, som er dobbeltbrettet og derved danner en tolags-film. Filmduken 12 føres over en danser-rulle 14 som regulerer strekkspenningen i filmduken i overensstemmelse med sin vertikale plassering. Filmduken 12 føres videre gjennom en trekkrulle-anordning 16 som drives med en hastighet litt over rotasjons- hastigheten for en produkt-vakuumtrommel 24. Denne driftsmåte tillater en viss slakk i filmen som fremmates på produkttrommelen 2 4 som drives på konvensjonell måte ved hjelp av et drivverk (ikke vist). Filmduken 12 passerer videre over en pålegger-rulle 18 som plasserer filmduken nøyaktig mot produkttrommelens roterende overflate.

Filmduken 12 blir deretter kappet og forseglet på produkttrommelen 24, som beskrevet i det etterfølgende. Ved hjelp av en forseglingsstanganordning 20 trykkes filmduken 12 fast mot ytterflaten av produkttrommelen 24 ved en skjærende og forseglende kant av en varmeelementsliss 21. Hver tetningsstanganord-ning 2 0 er plassert nøyaktig i fluktende stilling over en motsvarende varmeelementsliss 21 på produkttrommelen 24. Når trommelen 24 roterer i den viste pilretning, vil et kappende og forseglende varmetrådelement 26 som drives gjennom et kamsystem (ikke vist) utskyves fra en forsenkning i produkttrommelen 24 og kappe filmduken 12 ved posisjon A.

Kapper- og forseglerelementet 2 6 trekkes deretter tilbake, som vist skjematisk ved posisjon B. Mens elementet er utstruk-ket, vil filmen smelte bakover til kanten av tetningsstanganord-ningen 20, og det dannes derved en tetningsvulst på posekanten. Fleksible enkeltartikler i form av plastposer 28 tilvirkes ved kapping og forsegling av filmduken 12 på tilgrensende forseg-1ingsstanganordninger.

Umiddelbart innen trykkraften fra forseglingsstanganordningen 20 oppheves, opprettes et undertrykk enten ved forkanten av posen 28 eller både ved forkanten og bakkanten. Forseglingsstanganordningen 2 0 fjernes fra produkttrommelen ved hjelp av en kontinuerlig drivkjede 3 0 med tanndrev 32 og 34 som er anbragt på hver sin side av produkttrommelen 24. Kjededriften muliggjør nøyaktig plassering av de enkelte forseglingsstanganordninger 20 langs produkttrommelens ytterflate.

Enkeltposer 28 fastholdes i stilling på den roterende produkttrommel 24 under påvirkning av undertrykk i vakuumkanalen 3 6 som er forbundet med en midtre manifold 38 som i sin tur står i forbindelse med en vakuumkilde (ikke vist). Mens trommelen 24 roterer bringes vakuumkanalene 36 i og ut av forbindelse med manifolden 38, hvorved det ved kanten av posene 28 opprettes et undertrykk som innledes på et tidspunkt umiddelbart før fjern-ingen av forseglingsstanganordningen 2 0 og vedvarer til overfør-ingen til en første roterende, vakuumbetjent transporttrommel 40.

Posene 28 fastholdes på transporttrommelen 40 ved hjelp av et vakuumsystem i likhet med det som anvendes i produkttrommelen 24. Et første sett vakuumkanaler 42 er forbundet med en første midtmanifold 44 som i sin tur står i forbindelse med en vakuumkilde (ikke vist). Et andre sett vakuumkanaler 4 6 er forbundet med en andre midtmanifold 48 som i sin tur står i forbindelse med en vakuumkilde. I en sone tilnærmelsesvis langs sentrallinjen mellom produkttrommelen 24 og den første transporttrommel 40 utkoples undertrykket fra produkttrommelen 24. Under påvirkning av tyngdekraften faller posene 28 mot transporttrommelen 40, hvor en motsvarende vakuumkanal 42 trer i funksjon.

Det første og andre sett av vakuumkanaler 42 og 46 på transporttrommelen 40 er slik plassert at hver enkeltpose 28 vil fjernes fra produkttrommelen. Det fremgår at hvert sett av vakuumkanaler er aktiv under dreiebevegelsen av den første transporttrommel 40 til en sone tilnærmelsesvis langs sentrallinjen mellom den første transporttrommel 40 og en andre transporttrommel 50. I denne sone vil posene 28 som fastholdes mot vakuumkanalene 42, løsgjøres og deretter oppsamles ved hjelp av et vakuumsystem på den andre transporttrommel 50. Under innvirk-ning av vakuumkanaler 52 i forbindelse med en midtmanifold 54 vil posene 28 overføres til den andre transporttrommel 50.

På denne måte kan en strøm av enkeltposer deles i to strømmer som deretter kan leveres til separate emballeringsanordninger 60 og 70. Disse anordninger har samme virkemåte som er beskrevet mer detaljert i det etterfølgende i tilknytning til emballeringsanordningen 60. Under fremføringen av posene 28 rundt den første transporttrommel 40 fastholdes posene 28 av et undertrykk som virker gjennom kanalene 46, til posene har nådd en stort sett horisontal posisjon og undertrykket oppheves.

I emballeringsanordningen 60 vil kretsende pakkerfingrer 62 trekke de enkelte plastposer bort fra trommeloverflaten og anbringe posene i en stabel 64 på et leveringsbord 65. På et nøyaktig tidspunkt vil tellerfingrer 66 svinge fra posisjonen som er vist med brutte linjer, helt ute av posestrømmen, til den viste posisjon, for å utskille det ønskede antall poser fra stabelen 64. Leveringsbordet 65 kan senkes, for at posestabelen skal kunne sammenspennes med en klemanordning (ikke vist) og overføres til annet, konvensjonelt utstyr for emballering av posene.

Ved en alternativ versjon av oppfinnelsen som er vist i figur 2, hvor like elementer er betegnet med samme henvisnings-tall, er den første og andre transporttrommel henholdsvis 40 og 50 annerledes plassert langs periferien av produkttrommelen 24. Som vist, er produkttrommelen 24 i dette tilfelle utstyrt med et første sett vakuumkanaler 36 og et andre sett kanaler 37. Hvert kanalsett er forbundet med en tilhørende midtmanifold henholdsvis 38 og 39. Det fremgår, at når produkttrommelen og transporttromlene roterer i de viste pilretninger, vil undertrykket i kanalene 3 6 oppheves i en sone tilnærmelsesvis langs sentrallinjen mellom produkttrommelen 24 og den første transporttrommel 40.

Posene 28 som er overført til den første transporttrommel 40, leveres videre til emballeringsanordningen 60 for å stables og telles som tidligere beskrevet. Den del av posene som fastholdes mot kanalene 37, medføres av produkttrommelen 24, til undertrykket oppheves i en sone tilnærmelsesvis langs sentrallinjen mellom produkttrommelen 24 og den andre transporttrommel 50. Posene som er overført til den andre transporttrommel 50, blir igjen levert til emballeringsanordningen 70, for å stables og telles.

Det vil være åpenbart for fagkyndige at de viste utførelses-former ifølge figur 1 og 2 kan modifiseres. Ved versjonen ifølge figur 1 kan det eksempelvis anordnes en tredje og/eller fjerde transporttrommel. Vakuumkanalene på produkttrommelen og hver av transporttromlene kan anordnes slik at en del av enkeltposene leveres til hver transporttrommel og derfra til motsvarende emballeringsanordninger. Systemets produksjonsmengde vil derved kunne tredobles eller firedobles, uten at drifsthastigheten for noen av de individuelle emballeringsanordninger økes.

Videre kan det, i tilknytning til versjonen ifølge figur 2, anbringes ytterligere transporttromler ved siden av den første og den andre transporttrommel. Ved å endre plasseringen av hver trommels vakuumkanaler, kan en del av posene fra produkttrommelen leveres til hver transporttrommel og videre til en motsvarende emballeringsanordning. Atter vil systemets produksjonsmengde kunne økes uten økning av driftshastigheten for noen av de individuelle emballeringsanordninger.

Det fremgår at det på produkttrommelen kan fremstilles poser av forskjellige bredder, med annenhver pose av skiftende bredde. Eksempelvis kan avstanden mellom nærmestliggende kapper- og forseglerstasjoner på produkttrommelen endres i motsvarighet til slike skiftende bredder. Selvsagt må både produkttrommelens og den første transporttrommels vakuumkanaler endres i overensstemmelse med de nye avstander. Posene av vekslende bredde kan deretter overføres til transporttromler hvorfra poser av hver spesielle bredde leveres til en separat emballeringsanordning. Poser av forskjellige bredder (og følgelig av forskjellig volum) blir på denne måte pakket separat og pakket for bruk.

Det vil være åpenbart for fagkyndige at fremgangsmåtene og anordningene som er beskrevet i det ovenstående, vil kunne endres på forskjellig måte innenfor rammen av de etterfølgende krav.

Claims (10)

1. Hurtigarbeidende leveringssystem karakterisert ved at det omfatter transportinn-retninger innbefattende en produkt-vakuumtrommel for fremføring av et antall fleksible enkeltartikler til en overføringssone, med drivverk for dreiing av produkttrommelen, og innretninger for transportering av enkeltartiklene fra overføringssonen til et antall leveringssoner, hvor innretningene innbefatter et antall transport-vakuumtromler og drivverk for dreiing av transporttromlene, hvor transporttromlene er anordnet slik at den første i gruppen av transporttromler mottar enkeltartiklene fra produkttrommelen og overfører ihvertfall en del av enkeltartiklene til en første leveringssone og ihvertfall en del av enkeltartiklene til en bakenforliggende transporttrommel, idet hver av de bakenforliggende transporttromler leverer ihvertfall den del av enkeltartiklene som er mottatt fra den første transporttrommel, til bakenforliggende leveringssoner.

2. Leveringssystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det ved hver av leveringssonene er anordnet midler for fjerning av enkeltartikler fra hver av transporttromlene.

3. Leveringssystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved midler for overføring av annenhver artikkel fra den første transporttrommel til den bakenforliggende transporttrommel.

4. Leveringssystem i samsvar med krav 3, karakterisert ved at midlene for overføring av annenhver artikkel omfatter en vakuumkilde i den bakenforliggende transporttrommel, et antall vakuumkanaler som er forbundet med vakuumkilden og strekker seg stort sett radialt utad fra midten av den bakenforliggende transporttrommel og som er slik anordnet at når den bakenforliggende transporttrommel roterer, vil annenhver enkeltartikkel på den første transporttrommel overføres til den bakenforliggende trommel.

5. Leveringssystem i samsvar med krav 4, karakterisert ved at undertrykket ved den første transporttrommel oppheves i en sone i tilgrensning til den bakenforliggende transporttrommel.

6. Hurtigarbeidende leveringssystem, karakterisert ved at det omfatter transportinn-retninger innbefattende en produkt-vakuumtrommel for fremføring av et antall fleksible enkeltartikler til hver enkelt av flere overføringssoner, med drivverk for dreiing av produkttrommelen, og innretninger for transportering av enkeltartiklene fra de enkelte overføringssoner til et antall leveringssoner hvor innretningene innbefatter et antall transport-vakuumtromler og drivverk for dreiing av transporttromlene, hvor transporttromlene er anordnet slik at den første i gruppen av transporttromler mottar enkeltartiklene fra produkttrommelen i en første overfør-ingssone og overfører ihvertfall en del av enkeltartiklene til en første leveringssone og ihvertfall en del av enkeltartiklene til en bakenforliggende transporttrommel, idet hver bakenforliggende transporttrommel ved den enkelte, bakenforliggende overførings-sone leverer ihvertfall en del av enkeltartiklene til bakenforliggende leveringssoner.

7. Leveringssystem i samsvar med krav 6, karakterisert ved at det ved hver av leveringssonene er anordnet midler for fjerning av enkeltartikler fra hver av transporttromlene.

8. Leveringssystem i samsvar med krav 6, karakterisert ved midler for overføring av annenhver artikkel fra produkttrommelen til den første transporttrommel .

9. Leveringssystem i samsvar med krav 8, karakterisert ved at midlene for overføring av annenhver artikkel omfatter en vakuumkilde i den første trans porttrommel, et antall vakuumkanaler som er forbundet med vakuumkilden og strekker seg stort sett radialt utad fra midten av den første transporttrommel, og som er slik plassert at når den første transporttrommel roterer, vil annenhver enkeltartikkel på produkttrommelen overføres til den første transporttrommel.

10. Leveringssystem i samsvar med krav 9, karakterisert ved at undertrykket ved produkt-vakuumtrommelen oppheves i en sone i tilgrensning til den første transporttrommel.