Eftersom att behovet av livs- och läkemedel ökar måste produktionsmaskinerna som producerar dessa varor bli allt mer effektiva. Målet med examensarbetet var att konstruera ett koncept som roterar och lyfter tuber i en tubfyllningsmaskin och samtidigt minskar resursförbrukningen och platsanvändningen i maskinen. Syftet var att få en djupare förståelse för hur detta kunde genomföras på ett driftsäkert sätt. Genom att samla in relevant teori och genomföra en produktutvecklingsprocess togs ett slutgiltigt koncept fram. Detta koncept analyserades och testades. Det resulterade i ett koncept som kombinerade lyft och rotation av en tub på ett driftsäkert sätt och samtidigt använde mindre resurser och plats än den nuvarande lösningen.

Utvecklingen och användandet av modulbaserade system ökar konstant idag. Industrin efterfrågar dessa system för att kunna använda en produktionslina till många olika detaljer. Samtidigt vill tillverkarna av system gärna att deras system är så lika varandra som möjligt för att kunna minska tillverkningskostnaderna och lagerhålla större volymer och minska ledtiderna. Tubfyllningsmaskiner idag måste kunna hantera en variation av tubformat. Kunderna gör en stor investering när de köper in denna maskin och vill då kunna köra samtliga av sina produkter genom denna. Detta leder till att tubfyllaren måste kunna ställas om snabbt och enkelt mellan de olika formaten. För tillverkaren innebär detta att många olika formatbitar måste tas fram, en idag kostsam och tidsödande procedur. För att minska ledtiderna för verktygen kommer dessa att 3D-printas, tillsammans med att verktyget kommer kunna hantera en mängd tubformat kommer detta minska kostnaderna.

Arbetet utfördes vid Norden Machinery i Kalmar. Norden Machinery blev år 1979 ett själv- ständigt bolag och är idag en världsledande leverantör av högpresterande tubfyllningsmaskiner. Processen i maskinerna är helautomatiserad och behandlar främst tuber av olika plastlaminat. I processen fylls tuben med sitt innehåll och överkanten värms sedan upp tillräckligt mycket för att den delvis smälta plasten ska kunna pressas samman och därmed försluta tuben. Innan överflödig plast i toppen på tuberna slutligen klipps till behöver tuberna kylas ner tillräckligt mycket för att inte lämna en dålig klippning. Norden Machinery vill idag se över kylstationens prestanda samt jämföra den mot alternativa lösningar. Syftet med arbetet var att genom teoretiska och praktiska utredningar undersöka olika koncept för att kyla tuberna före klippstationen. Prestandakriterier som utvärderades var kylförmåga, kostnad för ingående detaljer, förbrukning av tryckluft samt ljudnivå. En fördjupning i Nordens nuvarande lösning gjordes genom att mäta temperaturer på tubens överkant före och efter de olika stationerna i tubfyllningsmaskinen. Arbetet följde sedan en konceptgenereringsprocess där ett antal koncept skapades, testades och utvärderades med avseende på de uppsatta prestandakriterierna. De koncept som togs fram begränsades till att ersätta den del i tubfyllningsmaskinen som idag fungerar som kylstation. Ett framtaget koncept som tillsätter vattendimma till den kylande tryckluften visade sig genom mätningar kunna förbättra den kylande prestandan med närmare 15 % vid 25 % lägre luftflöde. Även ljudnivån påverkades positivt. Lösningen är mer komplex än nuvarande, och kräver vidare utvecklingsarbete, men har potential att klara särskilt krävande tuber som idag inte kan kylas tillräckligt effektivt. Ett slutligt koncept som likt dagens lösning kyler med tryckluft presenterades. Istället för runda utloppshål för luften används rektangulära spalter. Med den nya kylprofilen kan tillverknings- kostnaden reduceras med närmare 45 %, framförallt genom att färre moment och verktygsbyten krävs vid tillverkningen. / This work was conducted at Norden Machinery in Kalmar. Norden Machinery became an independent company in 1979 and is today a world-leading supplier of high-performance tube filling machines. The process in the machines is fully automated and handles mainly various types of laminated plastic tubes. In the process, the tube is filled with its content, the top of the tube is heated to partially melt the plastic and the top is then pressed together in order to seal the tube. Before any excess plastic at the top of the tubes is cut in the final step, the tubes need to cool down enough to not leave a bad cut. Norden Machinery wants to examine their current cooling station and further compare it with alternative solutions. The purpose of the work was that through theoretical and practical investigations examine different concepts of cooling. Performance criteria to be evaluated were cooling ability, cost of manufacturing, consumption of compressed air and noise level. Norden’s present solution was examined by temperature measurements at the top of the tube before and after the different stations in the tube filling machine. A concept generation process then followed, where a number of concepts were created, tested and evaluated with regard to the performance criteria. The concepts generated were limited to replacing the part of the tube filling machine that today serves as a cooling station. A generated concept that adds water mist to the compressed airflow could by measurements be demonstrated to increase the cooling performance by nearly 15 % at 25 % less airflow. The noise level was also positively affected. The solution is more complex than the current, and further development is needed, but the concept has the potential to cope with particularly demanding tubes that today cannot be cooled sufficiently. A final concept was presented, in which similar to the current solution compressed air is used for cooling the tube. Rectangular air outlets are used instead of round holes. With the new cooling profile, manufacturing costs can be reduced by close to 45%, mainly due to fewer operations and tool changes during the manufacturing.