DK171077B1 - Maskine til pakning af genstande - Google Patents

Description

DK 171077 B1

Opfindelsen angår en pakningsmaskine for genstande ifølge indledningen til krav l. Nærmere betegnet angår den en pakningsmaskine til opdeling af genstande såsom drikkevarebeholdere og ifyldning af disse i et 5 kartonemne under et fabrikationsmellemtrin.

Et tilbagevendende problem ved pakning af drikkevarebeholdere såsom dåser og flasker, er at opdele beholderne i grupper, medens beholderne bevæges med meget høj hastighed gennem en pakningsmaskine og fylde 10 grupperne i kartoner, som også bevæges gennem maskinen med meget høj hastighed. De høje hastigheder, som pakningsmaskiner drives ved, kræver at beholderne føres og isoleres på en sådan måde, at faren for at beholderne falder og blokerer maskinen minimeres. Bevægelsen af 15 beholdergrupperne ind i hurtigt bevægede kartoner må også udføres jævnt for at undgå forskydninger, som kunne resultere i en blokering.

De kartoner, i hvilke drikkevarebeholdere pakkes, føres sædvanligvis ind i pakningsmaskinen i form 20 af generelt flade, foldede emner, som under et fabrikationsmellemtrin åbnes for at danne en karton med åbne ender og opretstående front- og bagpaneler. Der har været anvendt forskellige midler til fremføring og opdeling af drikkevarebeholdere i grupper af det ønskede 25 antal. Eksempelvis har været anvendt endeløse kæder bærende knaster til at berøre og skubbe beholderne ind i delvis foldede emner. Sådanne arrangementer kræver præcis timing mellem knastkæderne og både de primære beholderfremføringsorganer og kartonfremføringsorga-30 nerne og er ikke ønskelige til anvendelse i moderne høj hastighedspakningsmaskiner.

En maskine af den omhandlede art er beskrevet i US-A-3 778 959. Denne maskine er indrettet til pakning af grupper af beholdere, som er adskilt af delepaneler, 35 som holder beholderne, der skal pakkes, i en matrixkon-figuration. I denne kendte maskine bevæges kartonhyl- DK 171077 B1 2 stre med åbne ender nedstrøms ved hjælp af kartonemne-fremføringsorganer, medens rækker af beholdere fødes fra den første transportør til den anden transportør, der er indrettet mellem kartonemnefremføringsorganerne 5 og den første transportør. Beholderadskillende organer i form af stænger bæres af den anden transportør og strækker sig tværs over transportørens bredde. Fingre strækker sig udad fra de forreste kanter af den øvre og den nedre stang ved deres ender nær den første transit) portør for at adskille beholderne i grupper. Grupperne holdes i deres adskilte tilstand af stængerne, idet den anden transportør bevæger grupperne af beholdere parallelt med organerne til fremføring af kartonhylstrene. Styreskinner ved en nedstrøms lokalitet hjælper med at 15 bevæge grupperne ind i kartonhylstrene.

Denne kendte maskine kræver, at de adskilte arme strækker sig tværs over hele bredden af den hosliggende transportør for at adskille beholderne et opstrøms sted relativt langt fra den lokalitet, hvor beholderne kom-20 mer ind i kartonhylstrene. Dette kræver igen, at de adskillende arme strukturelt er i stand til at strække sig fritragende tværs over den fulde bredde af transportøren, hvortil de er fastgjort, hvilket resulterer i et betragteligt mere massivt strukturelt arrangement 25 end ønsket, både med hensyn til armen selv, transportøren som bærer dem, og den bærestruktur, som forbinder armene og transportøren. Dette optager videre mere plads inden for pakningsmaskinens afgrænsninger end ønsket. Endvidere bevæger de genstandsadskillende stæn-30 ger sig mellem et par øvre og nedre styreskinner, som strækker sig over den anden transportør til organerne til fremføring af kartonemner. Fordi de genstandsadskillende organer er fastgjort til overfladen af den anden transportør, må et mellemrum tilvejebringes i den 35 nedre styreskinne for at lade bærerne for de genstandsadskillende organer passere. I området ved mellemrummet DK 171077 Bl 3 er tilvejebragt en yderligere styrepude, som bæres af en egentlig bærestang.

Den i US-A-3 778 959 beskrevne maskine kan muligvis tilvejebringe en tilfredsstillende funktion, 5 hvor delepaneler indføres mellem genstandene, medens de transporteres i en rektangulær matrixkonfiguration på den anden transportør. I dette tilfælde, hvor de genstande, som skal ifyldes, håndteres sammen som et system forbundet ved hjælp af delepaneler, kan det være 10 tilstrækkeligt at skubbe genstandene sideværts ved hjælp af et enkelt par stationære styreskinner, der virker på de yderste genstande. Den kendte struktur er imidlertid ikke anvendelig i maskiner, i hvilke genstandene skal fødes kontinuerligt fra den første trans-15 portør over den anden transportør til de bevægede kartonemner styret af en mængde parallelle stationære styreskinner, der strækker sig fra den første transportør til de kartonemnefremførende organer. Det er fordi der ikke vil være mulighed for at tilvejebringe styrepuder 20 på linie med de indre styreskinner, hvor de skal afbrydes for at danne et mellemrum for at lade bærerne for de genstandsadskillende organer passere. Sådan yderligere ledepuder og navnlig deres respektive bærere ville afgjort indgribe med de genstande, som skal fremføres 25 til kartonemnerne i de hosliggende ydre rækker.

En anden løsning på problemet er beskrevet i US-A-4 237 673, som beskriver en pakningsmaskine, i hvilken kartonemnehylstre skubbes hen over en bæreflade ved hjælp af fremføringsstænger. Fremføringsstængerne 30 strækker sig ud over enderne af kartonhylstrene, tværs over den resterende bredde af bærefladen og virker som afmålingsstænger til at opdele drikkevarebeholderne i grupper af forudbestemt antal og skubbe beholderne langs de styr, som leder til de åbne ender af karton-35 hylstret. Beholderne må således krydse en dødplade for at komme ind i kartonen, hvilket medfører friktions- DK 171077 B1 4 kræfter, som modvirker en jævn passage ind i kartonen. Afmålingsstængerne er ligesom armene ifølge US-A-3 778 959 lange og tunge, kræver stærke bærere og en relativ stor mængde plads, på hvilken afmålingsstænger-5 ne og deres bærestrukturer kan bevæge sig. Endvidere er det, når man forlader sig på linietryk og bevægelsen af afmålingsstængerne til at føre beholderne fra indløbstransportøren til kartonhylstrene, nødvendigt at tilvejebringe dæmpere til at optage beholderfremføringstryk-10 ket. Endvidere gør brugen af kombinerede fremføringsstænger og afmålingsstænger det til en relativt tidsforbrugende proces at skifte til en anden kartonstørrelse .

Det er ønskeligt at anvende en beholderfremfø-15 ring, som ikke er afhængig af beholderlinietrykket til at føre beholderne nedstrøms, og som ikke kræver en langstrakt voluminøs afmålingsstang eller -arm til at opdele beholderne i grupper af forudbestemt antal. Det er navnlig et formål med den foreliggende opfindelse at 20 tilvejebringe en maskine til pakning af genstande i en karton, hvilken maskine er af en enkel struktur og i hvilken maskine genstandene, som skal fødes til kartonen, kan ledes ved hjælp af flere parallelle, stationære styreskinner, der strækker sig diagonalt fra den 25 første transportør tværs over den anden transportør til de organer, som fremfører kartonemnerne.

Dette formål er løst ved hjælp af de træk, som er anført i den kendetegnende del af krav 1. Følgelig omfatter de genstandsopdelende organer et kileformet 30 parti nær kartonemneskubbeorganerne. Det kileformede parti strækker sig i en retning væk fra emnefremføringsorganerne, hvor den sidstnævnte afstand er relativt kort således, at der kun indgribes med en enkelt genstand ad gangen. I en foretrukket udførelsesform 35 strækker det kileformede parti sig opad fra de genstandsfremdrivende organer. I en yderligere foretrukket DK 171077 B1 5 udførelsesform er de kileformede genstandsopdelende elementer monteret på en løbende kæde med plader. Ved hjælp af dette arrangement behøver de genstandsopdelende organer ikke at strække sig tværs over bevægel-5 sesbanen for beholderne, som føres fra indløbstranspor-tøren til de kartonemnefremførende organer, som i de kendte maskiner, og beholderne behøver ikke glide over en dødplade. Endvidere er opdelingsorganerne, selvom de optager lidt plads, hvorved maskinen kan gøres mere 10 kompakt, og der kan gives mere plads til drivorganerne til de forskellige bevægende dele, ikke desto mindre i stand til at opdele genstandene i flere rækker af bevægede genstande.

Opfindelsen vil i det følgende blive forklaret 15 nærmere ved hjælp af et udførelseseksempel med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1A til ID er billeder af kartonemner, som kan anvendes i forbindelse med opfindelsen og viser efter hinanden følgende trin af formningsprocessen til 20 dannelse af en omslagskarton, fig. 2A et planbillede af den opstrøms del af en pakningsmaskine omfattende apparatet til opdeling og i-fyldning af genstandene, fig. 2B et planbillede af den nedstrøms del af 25 pakningsmaskinen i fig. 2A, fig. 3 et sidebillede med dele af maskinstruktu-ren fjernet for klarheds skyld af den opstrøms del af maskinen, fig. 4 et tværgående snit lagt langs linien 30 4-4 i fig. 2A, og fig. 5 et delbillede, som viser det genstandsopdelende element i indgreb med hosstående genstande.

I fig. 1A omfatter et kartonemne 10 indrettet til anvendelse i forbindelse med opfindelsen et bund-35 panel 12, sidepaneler 14 og 16, et toppanel 18 og endepaneler 20 og 22. Endepanelet 20, som er DK 171077 B1 6 bagendepanelet af kartonen, idet denne bevæges gennem pakningsmaskinen, er forbundet med bund- side- og toppanelerne gennem en prægelinie 21. På lignende måde er endepanelet 22 frontpanel af kartonemnet, idet det 5 bevæges gennem maskinen og er forbundet med bund- side-og toppanelerne gennem en prægelinie 23. Et kort skrånende sidepanel 24 forbinder sidepanelet 14 og toppanelet 18, medens klapper 26 og 28 forbundet med henholdsvis sidepanelet 16 og toppanelet 18 er ind-10 rettet til at overlappe hinanden og danne et modstående, kort, skråtstillet panel af kartonen. Endepanelerne 20 og 22 omfatter foldelinier, som danner indstiks-paneler 30 og 32, medens toppanelet 18 og hosliggende dele af endepanelerne 20 og 22 omfatter åbnin- 15 ger 34 til modtagelse af halsene af drikkevareflas ker, som pakkes i kartonen. Klappen 28 omfatter låsetappe 36, medens sidepanelet 16 omfatter samvirkende låseåbninger ved klappen 26.

Udover foldelinierne 21 og 23 er de for-20 skellige omtalte paneler i indbyrdes forbindelse langs foldelinier, som er vist på tegningen som stiplede linier, men som for klarheds skyld ikke har henvisningsnumre.

For at danne en karton af emnet 10 foldes 25 endepanelerne 20 og 22 op langs prægelinierne 21 og 23 til den i fig. IB viste position, og de drikkevarebeholdere, som skal pakkes, såsom flasker B indføres på emnets bundpanel ved at blive skubbet eller kuret, som angivet ved retningspilen 40 gennem den 30 åbne ende af emnet hen over sidepanelet 16.

I fig. 1C er derefter indstikspanelerne 30 og 32 foldet ind, hvilket bevirker, at sidepanelerne 16 og 14 hæves mod lodret. Nedfoldning af toppanelet 18 over flaskerne B's halse og fastgøring af klapperne 35 26 og 28 ved hjælp af tappene 36 og åbningerne 38 resulterer i den i fig. ID viste karton 42.

DK 171077 B1 7

Selvom den viste karton er af en art, som kan anvendes i forbindelse med opfindelsen, skal det forstås, at opfindelsen ikke er begrænset til ifyldning i kartonemner af den i fig. IB viste facon, men også kan 5 anvendes med mere almindelige kartonhylstre med åbne ender. Ligeledes kan opfindelsen, selvom den er illustreret i forbindelse med pakning af drikkevareflasker, anvendes i forbindelse med drikkevaredåser eller enhver anden art genstand, som kan fremføres og ifyldes i 10 et kartonemne eller hylster på den samme måde som en drikkevaredåse eller -flaske.

Idet der nu henvises til fig. 2A, 3 og 4, om fatter en pakningsmaskine 44 en indløbstransportør 46, fortrinsvis bestående af tre hosliggende adskilte 15 transportører 48, til indføring af genstande såsom flasker B i pakningsmaskinen. Transportørerne 48 kan være af enhver passende udformning såsom omfattende en række tremmer 50 fastgjort til endeløse kæder 52 til bevægelse med disse. Styreskinner 54, som kan 20 være forbundet med passende bæreelementer 56, som vist i fig. 4, adskiller de enkelte transportører 48 for at styre bevægelsen af de indkommende flasker langs en væsentlig del af transportørerne 48's forløb.

Som vist i fig. 2A og 3 er der adskilt fra ind-25 førselstransportøren en bæreflade 58, som fortrinsvis har form af adskilte tremmer eller strimler. Et magasin 60 holder en stabel af kartonemner C, som fjernes en ad gangen fra magasinet ved hjælp af sugekopper 62 monteret til frem og tilbagegående bevægel-30 se hen mod og væk fra magasinet ved hjælp af i og for sig kendte midler. Et kartonemne, som er trukket ud af magasinet føres ved hjælp af sugekoppen til en position, hvor emnets forkant gribes og trækkes af segmentruller 64 og accelereres i nedstrømsretning, 35 hvilket ligeledes er kendt. Et brydehjul 66 monteret over bærefladen 58 og bestående af adskilte hjulseg- DK 171077 B1 8 menter 68 roterer således, at dets periferihastighed er lidt større end hastigheden af kæden 72. Kæden 72 bærer knaster 70 med mellemrum og er monteret således, at dens øvre forløb er lige under overfladen 58 5 og således, at knasterne 70 strækker sig op over overfladen 58 gennem passende spalter eller mellemrum i bærefladen. Lige nedstrøms for brydehjulet under bærefladen 58 er en opstillingskæde 71, som bærer knaster 73 med mellemrum således, at knasterne 73 10 kan berøre bundfladen af et kartonemne, som bevæger sig over opstillingskæden.

Idet et kartonemne bevæger sig nedstrøms fra segmentrullerne 64 rammer brydehjulet emnet bag prægelinien af frontendepanelet, dvs. det rammer emnet bag 15 prægelinien 23 af emnet vist i fig. 1A og en knast 73 på opstillingskæden 71 slår frontpanelet 22 op for at rejse det op mod bagfladen af den hosliggende knast 70. Medens emnet stadig er grebet af brydehjulet foldes bagendepanelet 20 op omkring sin præge-20 linie 21 af den næste knast 70. Ved hjælp af disse indgreb foldes emnet i fig. 1A til den i fig. IB viste facon. I denne konfiguration passer det tæt ind i rummet mellem hosliggende knaster 70 som vist i fig. 2A og 3 .

25 Som vist i fig. 2A, 3 og 4 er en anden transpor tør 74 anbragt mellem indførselstransportøren 46 og kartonbærefladen 58. Transportøren 74 kan have enhver passende form, men er vist omfattende en række adskilte tremmer 76 forbundet med endeløse kæder 78.

30 Fastgjort til transportøren 74 på regelmæssigt adskilte steder langs kanten af transportøren ved kartonemnerne C s bevægelsesbane findes genstandsopdelestifter eller knaster 80. Knasterne 80 kan være fastgjort direkte til tremmerne 76 eller tremmerne 35 kan være udskåret i det område, og knasterne 80 fastgjort til en struktur, som bæres af den nærmeste kæde DK 171077 B1 9 78. I hvert tilfælde er knasterne 80 adskilt på transportøren 74 med en afstand, som er lig med afstanden mellem knasterne 70. Med andre ord er afstanden mellem knasterne 80 lig med bredden af det i 5 fig. IB viste kartonemne. Ved at bevæge kæderne 72 og 78 således, at deres lineære hastighed er den samme, og ved at bringe knasterne 80 på linie med knasterne 70, bringes knasterne 70 og 80 til at bevæge sig nedstrøms nær hinanden og med samme hastighed.

10 Som vist i fig. 2A og 4 strækker styreskinnerne 54 sig diagonalt fra en opstrøms lokalitet på indførselstransportøren 46 til en lokalitet nedstrøms derfor. De indre skinner er i fig. 2A vist som afsluttende ved den fjerne sidekant af transportøren 74, 15 medens de ydre skinner er vist som fortsættende over bærefladen 58 for at styre de opdelte genstande ind i det delvis foldede kartonemne. Som det bedst ses i fig.

4, er styreskinnerne 54 adskilt opad fra bærefladen 58 og fra knasterne 70 for at tillade disse at pas-20 sere under. Selvom det for klarhedens skyld ikke er vist, forstås det, at skinnesegmenterne bæres af passende strukturer såsom bærestrukturen 56 til venstre i fig. 4.

Stifterne eller knasterne 80 strækker sig mod 25 indløbstransportøren og et lille stykke væk fra knasterne kun nok til at berøre genstandene B i den nærmeste række af de diagonalt fremførte genstande. Den bageste flade af knasterne 80 omfatter en skrånende eller affaset flade 82. Knasten 80 virker således 30 som en kile, som trænger ind mellem hosstående genstande B og i samvirkning med de diagonale dele af sidestyrene 54 adskiller en gruppe genstande nedstrøms for knasten 80 fra genstandene opstrøms for knasten. Denne virkning er yderligere illustreret i 35 fig. 5, hvor knasten 80 er vist indgribende med hosstående flasker, medens den er ved at kile sig ind mel- DK 171077 B1 10 lem dem. Det forstås, at dimensionerne af de kileformede knaster 80, afstanden mellem hosliggende knaster 80 og dimensionerne af beholderne B påvirker hinanden således, at hælen af den affasede flade 82 holder be-5 holderne i position for at tillade spidsen af den efterfølgende kile at indgribe med beholderne på det rette sted.

Under drift føres genstande såsom flasker ind i pakningsmaskinen på indløbstransportøren 46 og ledes 10 af styreskinnerne hen på udløbstransportøren 74. Idet det kileformede element 80 kommer i berøring med hosstående flasker, bevæger den sig ind mellem dem og adskiller dem. Idet flaskerne i den første række, som har været i indgreb med knasten 80, bevæges nedstrøms og 15 styres hen på bærefladen 58, bringer knastens nedstrøms bevægelse denne i kontakt med genstandene i den næste række af genstande, hvorved disse adskilles på samme måde, og den nyligt opdelte gruppe af genstande føres hen på bærefladen 58, således at de følger den 20 opdelte gruppe af genstande fra den første række. Det samme sker med genstandene i den tredje række. Gruppen af genstande fra den tredje række styres af den ydre styreskinne således, at de tre grupper af adskilte genstande fortsat bevæges på bærefladen, som det bedst ses 25 længst til højre i fig. 2A, indtil de styres på plads, som vist i fig. 2B. Passende ikke vist foldeudstyr fuldender derefter de i fig. 1C og ID viste foldetrin til dannelse af den færdige, fyldte karton 42 ved den nedstrøms ende i fig. 2B.

30 Fordi genstandene bevæges positivt af transpor tøren 74 under overføringen fra indløbstransportøren 46 til kartonemnerne på bærefladen 58, er der ikke behov for at dæmpe genstandenes fremføringstryk, som der er, når fremføringstrykket anvendes til at 35 skubbe dåser hen over en stationær overflade. Ved at tilpasse overføringstransportøren 74's hastighed med DK 171077 B1 11 bevægelsen af de delvis foldede kartonemner, bliver overføringen af genstandene til kartonemnerne jævn og uden forstyrrelser, hvorved muligheden for at genstandene falder og laver en blokering, reduceres.

5 Den lille størrelse af det kileformede opdelte element, navnlig det stykke det strækker sig fra kanten af overføringstransportøren 74 mod indløbstransportøren, reducerer de strukturelle krav til bæring af det opdelende element 80 og minimerer størrelsen af det 10 rum, som må tildeles elementet og dets bærestrukturer for at optage det nedre forløb af transportøren 74. Endvidere letter anvendelsen af knaster til at bevæge de delvis foldede kartonemner i stedet for fremføringsstænger den ændring, som kræves for at producere en an-15 den størrelse karton. _ For at pakke genstandene i en karton af en anden bredde end den som anvendes, er det blot nødvendigt at ændre placeringen af knasterne for at ændre størrelsen af rummet mellem knasterne. At indrette lokaliseringen af opdelingsknasterne 80 så den 20 svarer til den anderledes mellemrumsstørrelse, er derefter en relativ enkel sag på grund af deres bekvemme størrelse og muligheden for at fjerne og genplacere dem enkelt og hurtigt.

Det skal forstås, at udtrykket kartonemne, som 25 det anvendes heri ikke er tilsigtet at være begrænset til et fladt kartonemne som det forefindes forud for ethvert første eller mellemliggende fabrikationstrin, men kan i stedet henvises til et kartonemne, som er foldet til konfigurationen af det delvis foldede kar-30 tonemne vist i fig. IB eller til et kartonhylster med åbne ender, som er åbnet for at præsentere den åbne ende af hylsteret for de indkommende genstande, som skal pakkes.

Det skal forstås, at opfindelsen ikke nødvendig-35 vis er begrænset til de ovenfor specifikke detaljer som er beskrevet i forbindelse med den foretrukne udførelsesform, men af patentkravene.

Claims (3)

1. Maskine til pakning af genstande i en karton og omfattende: en første transportør (46) til at føre flere hosliggende rækker af genstande i nedstrøms retning, organer (70, 72) i sideværts afstand fra den 10 første transportør (46) til at føre af mellemrum adskilte kartonemner i den nedstrøms retning, en anden transportør (74) mellem den første transportør (46) og organerne (70, 72) til fremføring af kartonemner, hvilken anden transportør (74) strækker 15 sig i den nedstrøms retning, flere adskilte, parallelle stationære styreskinner (54) monteret over den første og den anden transportør (46, 74), hvor den anden transportør (74) fremfører de hosliggende rækker af genstande og styreskin-20 nerne (54) leder de fremførte hosliggende rækker af genstande langs en forudbestemt diagonal bevægelsesbane , og genstandsadskillende organer (80) på den anden transportør (74), hvilke genstandsadskillende organer 25 (80) strækker sig opad fra den anden transportør (74) og i det væsentlige er på linie med mellemrummene mellem hosliggende kartonemner, kendetegnet ved, 30 at styreskinnerne strækker sig diagonalt fra den første transportør (46), hen over den anden transportør (74) til organerne (72) til at fremføre kartonemnerne, at de genstandsadskillende organer (80) er kile-35 formede, er tilvejebragt nær de kartonemnefremførende organer (70, 72), strækker sig sideværts i en retning 13 DK 171077 B1 væk fra de kartonfremførende organer (70, 72) over en mindre del af bredden af den anden transportør (74) og er placeret til at berøre og kile sig ind mellem hosstående genstande i den nærmeste række af diagonalt 5 fremførte genstande på den anden transportør (74) og derefter i rækkefølge kontakte hosliggende rækker af diagonalt fremførte rækker af genstande på den anden transportør (74), hvorved de kileformede genstandsadskillende organer (80) opdeler genstandene i grupper af 10 et forudbestemt antal, hvorved grupper af genstande føres ind i de fremførte kartonemner.

2. Maskine til pakning af genstande ifølge krav 1, kendetegnet ved, at organerne til fremføring af kartonemner omfatter organer (70) til at 15 skubbe kartonemnerne nedstrøms, hvilke skubbeorganer (70) er indbyrdes adskilt for mellem sig at danne lommer, hvor hver lomme er indrettet til at holde et kartonemne med en åben ende vendende mod den anden transportør ( 74 ) .

3. Maskine til pakning af genstande ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den anden transportør (74) løber nedstrøms med samme hastighed som de kartonemnefremførende organer (70, 72). 25 1 35