Pobierz dokument

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
(96)
TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO
Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:
12.06.2004 04755069.4
(97)
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej
Polskiej
(19)
PL
(11)
PL/EP 1636096
(13)
T3
(51) Int. Cl.
B65B43/18
(2006.01)
O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono:
19.12.2007 Europejski Biuletyn Patentowy 2007/51
EP 1636096 B1
(54) Tytuł wynalazku:
Mechanizm podający do maszyny pakującej
(30) Pierwszeństwo:
GB20030013731
13.06.2003
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
22.03.2006 Europejski Biuletyn Patentowy 2006/12
(45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:
31.07.2008 Wiadomości Urzędu Patentowego 07/2008
(73) Uprawniony z patentu:
PL/EP 1636096
T3
MeadWestvaco Packaging Systems LLC, Glen Allen, US
(72) Twórca (y) wynalazku:
THIERRY Willy, Chateauroux, FR
JOSEPH Lilian, Ardentes, FR
(74) Pełnomocnik:
Łazewska i Łazewski sp. j.
rzecz. pat. Łazewska Sławomira
00-950 Warszawa
skr. poczt. 100
Uwaga:
W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw
dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą
wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
EP 1 636 096
Z – 4947/08
5
10
Mechanizm podający do maszyny pakującej
Dziedzina techniki
Niniejszy wynalazek dotyczy pakowania w kartony artykułów takich jak puszki lub
butelki, a w szczególności dotyczy dostarczania złożonych na płasko kartonów z podajnika
15
oraz przemieszczania kartonów do wejścia maszyny pakującej.
Brytyjski dokument patentowy nr GB 2 053 133 spółki Bosch dotyczy urządzenia
umożliwiającego wyjmowanie ze stacjonarnego zasobnika wykrojów opakowań, a
następnie ich rozkładanie i przemieszczanie. Urządzenie obejmuje elementy ssące
zamontowane na czteropunktowym mechanizmie i rozmieszczone na obrotowym
20
elemencie przenoszącym, który sterowany jest z wykorzystaniem krzywek. W celu
ułatwienia wyjmowania wykrojów, podczas obracania się elementów ssących przyjmują
one nieruchome położenie. W czasie przemieszczania rozłożonych wykrojów do
urządzenia transportowego elementy ssące przemieszczane są synchronicznie z
urządzeniem transportowym.
25
Amerykański dokument patentowy nr US 4 625 575 spółki Le Bras dotyczy
zespołu krzywkowego przeznaczonego do mechanizmu podającego, gdzie tarcza
krzywkowa przystosowana jest do ciągłego toru krzywki i płytszego toru krzywki.
Ramiona popychaczy toru krzywki przemieszczają się względem siebie w pierwszym i
drugim torze krzywki. Element podnoszący połączony jest z ramieniem krzywki z
30
wykorzystaniem ramienia mimośrodowego, przy czym tory krzywek powodują
przemieszczanie elementu podnoszącego do położenia wysuniętego na zewnątrz i
położenia cofniętego do wewnątrz.
Niemiecki dokument patentowy nr DE 3 525 448 spółki I.M.A. dotyczy urządzenia
podającego i rozkładającego złożone na płasko kartony znajdujące się w podajniku
35
zamontowanym pod pewnym katem względem kierunku pionowego. Urządzenie obejmuje
2
obrotową ramę, do której za pośrednictwem mechanizmu dźwigniowego przymocowane są
przyssawki próżniowe. Podczas obracania się ramy przyssawki są wycofywane, co
umożliwia wyjmowanie złożonych na płasko kartonów z podajnika, jak również
przemieszczanie złożonych na płasko kartonów przy jednoczesnym oddzielaniu ich
5
ścianek od siebie. Wycofujący mechanizm dźwigniowy jest skomplikowany, a więc koszty
jego wytworzenia i utrzymania są wysokie.
W zgłoszeniu WO 98/52825 ujawniono obrotowy mechanizm podający
przeznaczony do dostarczania wykrojów z nachylonego podajnika.
Przedstawione powyżej rozwiązania znane w obecnym stanie techniki dotyczą
10
elementów podnoszących kartony, które obracają się w sposób ciągły, co umożliwia
wyjęcie kartonów i zwiększenie prędkości ich przemieszczania tak, aby prędkość ta
odpowiadała
wydajności
urządzenia.
Jednym
z
problemów
związanych
z
przemieszczaniem kartonów jest to, że połączenie wyciągania i zwiększania prędkości
przemieszczania kartonów powoduje ograniczenie szybkości działania urządzenia,
15
ponieważ karton wyciągany przez obrotowy podajnik ograniczony jest przez ruch
obrotowy.
Niniejszy wynalazek i jego korzystne wykonania mają na celu wyeliminowanie, a
przynajmniej ograniczenie problemów związanych z rozwiązaniami znanymi w obecnym
stanie techniki.
20
Streszczenie wynalazku
W jednym z aspektów wynalazku ujawniono urządzenie przeznaczone do
wykonywania kolejnych manipulacji znajdującymi się w punkcie odbioru podajnika
złożonymi na płasko kartonami posiadającymi przylegające do siebie naprzeciwległe
ściany, oraz do przemieszczania kartonów do miejsca odbioru kartonów maszyny
25
pakującej, przy czym urządzenie to obejmuje element podnoszący karton, który kolejno
zaczepia o jedną ze wspomnianych przylegających do siebie ścian i wyciąga złożony na
płasko karton z podajnika. Element podnoszący karton połączony jest z wałkiem za
pośrednictwem ramy i może się poruszać w celu przemieszczania złożonego kartonu w
płaszczyźnie poprzecznej do kierunku przemieszczania kartonów, przy czym rama jest
30
ślizgowo przymocowana do pierścieniowej konstrukcji, co umożliwia liniowy ruch ramy
względem obracającego się mechanizmu przenoszącego w celu przemieszczenia kartonu
do miejsca jego dalszego przetwarzania.
Opcjonalnie, karton przemieszczany jest do urządzenia przyspieszającego w celu
zwiększenia prędkości jego przemieszczania, tak aby była ona dostosowana do prędkości
35
maszyny pakującej.
3
W niektórych wykonaniach wynalazku, liniowy ruch elementu podnoszącego
karton jest bezpośrednio przed i w czasie wyciągania kartonu z podajnika chwilowo
wstrzymywany z wykorzystaniem drążka krzywkowego sterowanego za pomocą krzywki,
przy czym drążek krzywkowy może w tym czasie poruszać się w kierunku promieniowym
5
i jest funkcjonalnie połączony z elementem podnoszącym karton.
W innych wykonaniach wynalazku, element podnoszący karton obejmuje źródło
podciśnienia oraz przyssawkę.
Istnieje możliwość zastosowania sterownika kontrolującego prędkość ruchów
poprzecznych i liniowych oraz działanie urządzenia przyspieszającego, jeżeli jest ono
10
wykorzystywane.
W drugim aspekcie wynalazku, ujawniono sposób wykonywania kolejnych
manipulacji znajdującymi się w punkcie odbioru podajnika złożonymi kartonami
posiadającymi przylegające do siebie naprzeciwległe ściany, oraz przemieszczania
kartonów do miejsca odbioru kartonów maszyny pakującej, przy czym sposób ten
15
obejmuje wyjęcie kartonu w kierunku poprzecznym do kierunku przemieszczania
kartonów, przemieszczenie kartonów w dół do urządzenia przyspieszającego oraz
zwiększenie prędkości jego przemieszczania, tak aby była ona dostosowana do prędkości
urządzenia przenoszącego znajdującego się w miejscu odbioru kartonów maszyny
pakującej.
20
Krótki opis rysunków
Poniżej zostaną opisane przykładowe wykonania wynalazku, przy czym wykonania
te opisane są w odniesieniu do załączonych rysunków, na których:
Fig. 1 i 2 przedstawiają rzuty perspektywiczne mechanizmu podawania wykrojów
kartonów maszyny pakującej według jednego z aspektów wynalazku.
25
Fig. 3 przedstawia uproszczony rysunek podajnika i mechanizmu przenoszącego
przeznaczonego do wykrojów.
Fig. 4 do 9 przedstawiają proces podawania wykroju kartonu z podajnika do
mechanizmu przenoszącego.
Szczegółowy opis korzystnych wykonań wynalazku
30
Odnośnie fig. 1, 2 i 3, przedstawiono tu mechanizm podający 10 stanowiący część
maszyny przetwarzającej wykroje kartonów. Przedni koniec maszyny pakującej obejmuje
podajnik H, w którym znajduje się wiele przygotowanych do przetwarzania kartonów, przy
czym kartony te są złożone na płasko. Tak jak jest to widoczne na fig. 3, kartony
wyjmowane są kolejno z podajnika H z wykorzystaniem mechanizmu podającego 10, a
4
następnie przemieszczane są do mechanizmu przenoszącego 60 lub podajnika w celu ich
dalszego przetwarzania.
Mechanizm podający 10 obejmuje element podnoszący kartony 12 przeznaczony
do wyjmowania z podajnika złożonego na płasko kartonu, który znajduje się najniżej.
5
W tym wykonaniu wynalazku element podnoszący kartony obejmuje wiele przyssawek 14,
16, 18, 20 (mogą to być na przykład cztery przyssawki), przy czym każda z przyssawek
umieszczona jest na uchwycie przyssawki i ramie 19. Rama podtrzymująca przyssawki 19
jest na stałe przymocowana do wydłużonych prętów podpierających 24. W jednej z
odmian wynalazku pręty 24 są w sposób ślizgowy zamocowane na pierścieniowej
10
konstrukcji 22, która jest obrotowo zamocowana na wałkach 26, 28. Wałki 26, 28 są
zwykle podtrzymywane na końcach z wykorzystaniem odpowiednich zespołów
łożyskowych, przy czym są to elementy konwencjonalne, przymocowane do ramy bocznej.
Do obracania wałka 26 wykorzystywany jest odpowiedni mechanizm napędowy, może to
być na przykład serwomotor, zaś ruch poprzeczny Y-Y’ (fig. 4, 5 i 7) zostanie bardziej
15
szczegółowo opisany poniżej.
W celu zapewnienia prostoliniowego ruchu postępowo-zwrotnego prętów
ślizgowych 24 przez pierścieniową konstrukcję 22, pręty ślizgowe połączone są z
przedstawioną na fig. 2 ramą podpierającą 40, która umożliwia przekazywanie liniowego
ruchu z elementu napędowego.
20
Podajnik napędzany jest z wykorzystaniem odpowiedniego elementu napędowego,
na przykład serwomotoru S napędzającego pasek napędowy D w celu przekazania siły
napędowej do pary urządzeń podziałowych 44, 50. Urządzenia podziałowe 44, 50
przekształcają ciągłą siłę napędową na postępowo-zwrotną, a opcjonalnie również
przerywaną wyjściową siłę napędową.
25
W celu nadania elementowi podnoszącemu karton ruchu liniowego, wyjście układu
napędowego połączone jest z ramą podpierającą 40 z wykorzystaniem mechanizmów
dźwigniowych 43 i 42, które są ze sobą obrotowo połączone. Tak więc, obracanie się
mechanizmu dźwigniowego 43 powoduje poruszanie się mechanizmu dźwigniowego 42
ruchem postępowo-zwrotnym w kierunku X-X’ (fig. 1, 5, 6, 7 i 8), dzięki czemu
30
uzyskiwany jest prostoliniowy ruch ramy 19 w tym samym kierunku.
Podobnie, w celu nadania elementowi podnoszącemu ruchu w kierunku
poprzecznym, wyjście układu napędowego połączone jest z konstrukcją pierścieniową z
wykorzystaniem mechanizmów dźwigniowych 48 i 46, które są ze sobą obrotowo
połączone. Tak więc, obracanie się mechanizmu dźwigniowego 48 powoduje poruszanie
35
się mechanizmu dźwigniowego 46 ruchem postępowo-zwrotnym w kierunku Y-Y’, dzięki
5
czemu uzyskiwany jest wahadłowy ruch ramy 19 (wokół wałków 26, 28) w tym samym
kierunku.
W tym wykonaniu wynalazku przewidziane jest wykorzystanie w mechanizmie
podającym 10 wyłącznika podciśnieniowego, który w połączeniu ze źródłem podciśnienia
5
umożliwia określenie punktów włączania i wyłączania podciśnienia, a tym samym
określenia, kiedy karton jest utrzymywany przez mechanizm podający 10.
Pomimo, że do dostarczania kartonów na przenośnik korzystne jest wykorzystanie
przyssawek, możliwe jest wykorzystanie niniejszego wynalazku lub przystosowanie go do
wykorzystania z elementami podnoszącymi innego rodzaju, na przykład chwytakami, przy
10
czym nie powoduje to odejścia od zakresu wynalazku.
W celu zwiększenia prędkości przemieszczania kartonów po ich wyjęciu z
podajnika H, wykorzystywane są koła przyspieszające 34, 36. W tym wykonaniu
wynalazku wykorzystywane są dwie pary przylegających do siebie kół przyspieszających,
które tworzą zaciskowy punkt wprowadzania N umożliwiający wprowadzenie przedniej
15
krawędzi kartonu i przemieszczenie przez niego wykroju kartonu. Koła przyspieszające 34,
36 przymocowane są do wałków napędowych 32, 38, które napędzane są z
wykorzystaniem odpowiedniego elementu napędowego D1.
Koła przyspieszające 34, 36 przymocowane są do ramy podajnika 30, która może
być dostosowana do maszyny pakującej lub dostarczana w postaci oddzielnego modułu.
20
Mechanizm podający może być dostosowany do nowego urządzenia lub dostosowany do
urządzenia już istniejącego na zasadzie modernizacji przez wprowadzenie nowych
elementów.
Podajnik H korzystnie ma postać podajnika grawitacyjnego, przy czym wykroje
kartonów umieszczone są w podajniku pod pewnym kątem nachylenia, aby zapewnić ich
25
podawanie do przodu i zachować ciągłość dostarczania kartonów.
Poniżej, w odniesieniu do fig. 4 – 9, opisany zostanie proces przemieszczania
kartonów. W celu przemieszczenia umieszczonych pod pewnym kątem wykrojów
kartonów mechanizm podający 10 w sposób ciągły podaje kolejno kartony z podajnika do
wejścia mechanizmu przenoszącego, który obraca się ze stałą prędkością V, co zostało na
30
fig. 3 oznaczone strzałką V.
Pierwszy krok przedstawiony na fig. 4 polega na przemieszczeniu elementu
podnoszącego 12 w kierunku poprzecznym Y, w stronę podajnika H. Przyssawka 20
przemieszczana jest aż do zetknięcia się ze ścianą boczną kartonu. Następnie źródło
podciśnienia dostarcza podciśnienie do zestawu przyssawek. W ten sposób karton jest
35
wyjmowany przez przemieszczenie elementu podnoszącego w kierunku poprzecznym Y’.
6
Jak tylko karton zostanie przemieszczony w kierunku poprzecznym, przyssawka 20
porusza się ruchem prostoliniowym X w dół, w celu przemieszczenia kartonu w kierunku
kół przyspieszających 34, 36, co przedstawiono na fig. 5. Karton jest następnie odbierany
przez zaciskowy punkt wprowadzania kół przyspieszających, po czym zwiększana jest
5
szybkość jego przemieszczania, co przedstawiono na fig. 6. Przez cały etap
przemieszczania kartonu utrzymywane jest działanie podciśnienia, dzięki czemu
przyssawki podtrzymują ścianę boczną kartonu.
Po umieszczeniu kartonu na kołach przyspieszających, wyłącznik podciśnienia
odłącza źródło podciśnienia od przyssawek w celu zwolnienia kartonu, przy czym
10
przyssawka przemieszcza się wtedy ruchami poprzecznymi oraz prostoliniowymi X’, Y’,
co przedstawiono na fig. 7.
Koła przyspieszające 34, 36 zwiększają prędkość przemieszczania się wykroju
kartonu, który jest następnie umieszczany w uchwycie prowadzącym przenośnika, co
przedstawiono w zarysie na fig. 8. Uchwyty utrzymują położenia kartonu i przemieszczają
15
karton dalej, aż do stanowiska rozkładania kartonów. W tym samym czasie przyssawka 20
powraca do położenia początkowego, co przedstawiono na fig. 9.
Na fig. 4 do fig. 9 widoczne jest, że podajnik wyciąga kartony i dokonuje nimi
pewnych manipulacji, kartony są również przemieszczane wzdłuż toru odpowiadającego
obrotowemu ruchowi mechanizmu przenoszącego.
20
Działanie mechanizmu podającego 10 i mechanizmu przenoszącego kontrolowane
jest z wykorzystaniem sterownika w celu skoordynowania szybkości przetwarzania
kartonów.
Przewiduje się, że regulacja urządzenia sterowana jest za pomocą programu
komputerowego umożliwiającego zautomatyzowanie procesu regulacji, dzięki czemu
25
możliwe jest zminimalizowanie czasu przestoju urządzenia. Możliwe jest na przykład
zwiększanie lub zmniejszanie prędkości działania podajnika zgodnie z bieżącymi
wymaganiami, jak również zwiększanie i zmniejszanie wektorów przyspieszenia, dzięki
czemu zmianie ulegają kąty przemieszczeń.
Stwierdzono, że rozdzielenie funkcji wyjmowania kartonu i zwiększenia jego
30
prędkości przemieszczania na dwa oddzielne procesy umożliwia zwiększenie wydajności
przetwarzania kartonów i zmniejszenie niebezpieczeństwa uszkodzenia kartonu.
Możliwa jest regulacja wielu aspektów urządzenia według wynalazku, dzięki
czemu nadaje się ono do przetwarzania kartonów zawierających liczne konfiguracje grup
produktów, jak również kartonów o zróżnicowanych rozmiarach i kształtach, na przykład
35
zawierających od czterech do ośmiu butelek, przy czym nie są wymagane długotrwałe
7
przestoje urządzenia związane z jego regulacją. W rzeczywistości urządzenie może być w
łatwy sposób dostosowywane do przetwarzania szerokiej gamy kartonów zawierających
liczne konfiguracje grup produktów.
5
MEADWESTVACO PACKAGING SYSTEMS LLC, USA
PEŁNOMOCNIK:
EP 1 636 096
Z – 4947/08
Zastrzeżenia patentowe
1. Urządzenie przeznaczone do wykonywania kolejnych manipulacji znajdującymi
się w punkcie odbioru podajnika (4) złożonymi na płasko kartonami posiadającymi
przylegające do siebie naprzeciwległe ściany, oraz do przemieszczania kartonów do
miejsca odbioru kartonów maszyny pakującej, przy czym urządzenie to obejmuje element
podnoszący karton (12), który kolejno zaczepia o jedną ze wspomnianych przylegających
do siebie ścian i wyciąga złożony na płasko karton z podajnika (H), znamienne tym, że
element podnoszący karton (12) połączony jest z wałkiem za pośrednictwem ramy (19) i
może się poruszać w celu przemieszczania złożonego na płasko kartonu w płaszczyźnie
poprzecznej do kierunku przemieszczania kartonów, przy czym rama (19) jest ślizgowo
przymocowana do pierścieniowej konstrukcji (22), przemieszczającej liniowo ramę
względem obracającego się mechanizmu przenoszącego, dla przemieszczenia kartonu do
miejsca jego dalszego przetwarzania.
2. Urządzenie według zastrz. 2 znamienne tym, że karton przemieszczany jest do
urządzenia przyspieszającego (34, 36) w celu zwiększenia szybkości jego przemieszczania,
tak aby była ona dostosowana do szybkości maszyny pakującej.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 znamienne tym, że liniowy ruch elementu
podnoszącego karton (12) jest bezpośrednio przed i w czasie wyciągania kartonu z
podajnika (H) chwilowo wstrzymywany z wykorzystaniem drążka krzywkowego
sterowanego za pomocą krzywki, przy czym drążek krzywkowy może w tym czasie
poruszać się w kierunku promieniowym i jest czynnie połączony z elementem
podnoszącym karton (12).
4. Urządzenie według dowolnego z zastrz. 1 do 3 znamienne tym, że element
podnoszący karton (12) zawiera źródło podciśnienia oraz przyssawkę (14, 16, 18, 20).
5. Urządzenie według dowolnego z powyższych zastrzeżeń znamienne tym, że
przylegające do siebie ściany są naprzeciwległymi ścianami bocznymi kartonu.
2
6. Urządzenie według dowolnego z powyższych zastrzeżeń znamienne tym, że
napędzane jest z wykorzystaniem serwomotoru (5).
7. Urządzenie według dowolnego z powyższych zastrzeżeń znamienne tym, że
zawiera sterownik kontrolujący prędkość ruchów poprzecznych i liniowych oraz działanie
elementów przyspieszających (34, 36), jeżeli są one wykorzystywane.
8. Sposób wykonywania kolejnych manipulacji znajdującymi się w punkcie
odbioru podajnika (H) złożonymi na płasko kartonami, posiadającymi przylegające do
siebie naprzeciwległe ściany, oraz przemieszczania kartonów do miejsca odbioru kartonów
maszyny pakującej, przy czym sposób ten obejmuje wyjęcie kartonu w kierunku
poprzecznym do kierunku przemieszczania kartonów, przemieszczenie kartonów w dół do
urządzenia przyspieszającego (34, 36), oraz zwiększenie prędkości przemieszczania
kartonu, tak aby była ona dostosowana do prędkości urządzenia przenoszącego,
znajdującego się w miejscu odbioru kartonów maszyny pakującej.
MEADWESTVACO PACKAGING SYSTEMS LLC, USA
PEŁNOMOCNIK:
EP 1 636 096
FIG. 1
Z – 4947/08
MEADWESTVACO PACKAGING SYSTEMS LLC, USA
PEŁNOMOCNIK
EP 1 636 096
FIG. 2
Z – 4947/08
MEADWESTVACO PACKAGING SYSTEMS LLC, USA
PEŁNOMOCNIK
EP 1 636 096
Z – 4947/08
FIG. 3
MEADWESTVACO PACKAGING SYSTEMS LLC, USA
PEŁNOMOCNIK
EP 1 636 096
FIG. 9
FIG. 8
FIG. 7
FIG. 4
FIG. 5
FIG. 6
Z – 4947/08
MEADWESTVACO PACKAGING SYSTEMS LLC, USA
PEŁNOMOCNIK