CN114007940B - 用于对纸卷进行包装的包装机器 - Google Patents

Abstract

一种用于对纸卷进行包装的包装机器，该包装机器包括形成包装件的操作组件，该操作组件具有用于卷(R)和包装片材的进入站(E)和用于已包装的卷的输出站(U)；升降器(1)；供操作组件安装的结构；平面，在该平面上形成有用于对在卷下方的包装片材进行折叠的折叠器(4A)和反向折叠器(4B)；输送器(3)，该输送器用于使正在形成的包装件在所述平面上方移动；用于对包装片材进行熔接的装置；用于对在卷下方的包装片材进行熔接的熔接条(5)。熔接条构造成通过形成在反向折叠器上的开口(51)离开，并且将熔接条自身重新定位在反向折叠器下方。滑架(31G)是以彼此独立的方式受控制的。

Description

用于对纸卷进行包装的包装机器

技术领域

本发明涉及一种用于对纸卷进行包装的包装机器。

背景技术

US 6067780描述了一种用于使用包装材料的片材来对产品比如纸卷进行包装的自动机器，该包装材料的片材围绕产品包裹并折叠并且密封在自身上。

在上述类型的包装机器中，包装是通过沿着形成线而顺序地给送单独的产品或成组的产品而进行的，产品在该形成线上前进从而穿过一系列操作站，在操作站中的每个操作站中执行特定的操作，这些特定的操作整体上决定所需的包装。通常，在用于对产品、比如纸卷进行包装的自动机器的各个站中，执行以下操作阶段：使由包装材料的片材、特别是塑料膜覆盖的产品进入到机器中；将包装材料的片材围绕产品包裹并且将所述材料的相对边缘在产品下方交叠；在所述包装材料的片材上形成包装件的预定数量的封闭翻折部；对所述翻折部进行折叠并且密封以对由此获得的包装件进行封闭。在实践中，纸卷是通过包括塑料材料膜(例如，聚丙烯或聚乙烯)的包裹物而被保持在一起的，该包裹物围绕纸卷进行包裹并且随后被折叠且密封以形成最终的包装件。从结构的角度来看，上述类型的包装机器具有卷进入站，在该卷进入站中布置有升降器，该升降器将相同的卷从进入水平高度转移至用于实现完全包装的构件所在的更高水平高度。这些构件通常包括用于使卷沿着预定的处理方向移动的机构、用于对包装片材进行折叠的机构以及用于对片材本身进行熔接的机构，这些机构一起形成用于使包装件成形的组件，这种组件在技术术语中被称为“上拉器”。

发明内容

本发明特别地涉及一种包装系统，在该包装系统中，对于相同的产量，相比于传统机器，正在形成的单个包装件的形成速度可以降低，该包装系统具有如下优点：在待处理的产品上引起微小的机械应力，并且能够在较长的时间内对包装的下部边缘进行熔接，以能够降低密封压力和/或密封温度、能量消耗、密封元件的磨损以及由熔接温度引起的密封元件本身和周围区域的变形；或者，对于用于产品处理的相同处理条件，可以提高产量、即在单位时间内完成的包装件的数量。另外的优势来自于由根据本发明的机器所执行的包装过程的操作安全性和可靠性的提高。

根据本发明，该结果已经通过采用制出根据本发明的一些实施方式的机器的思想而实现。本发明的其他特征是根据本发明的另一些实施方式获得的。

附图说明

本发明的上述优点和特征将通过以示例的方式提供但不应被认为是限制性意义的以下描述和附图而被本领域的技术人员更大程度地且更好地理解，在附图中：

-图1是根据本发明的机器的示意性立体图；

-图2是图1中所示的机器的侧视图；

-图3A是沿着图2的线A-A截取的截面图；

-图3B是图3A的放大细节；

-图4是涉及用于使卷在包装件成形单元中移动的滑架的细节；

-图5和图6示出了具有熔接条(5)和各自的驱动组件的反向折叠器(4B)；

-图7A和图7B是示出了位于反向折叠器的下方的处于提升的熔接位置(图7A)中和处于降低的位置(图7B)中的熔接条(5)的示意图。

具体实施方式

简化至根据本发明的机器(M)的基本结构并且参照附图中的各图，该机器(M)包括：

-操作组件(PG)，该操作组件(PG)构造为获得包装件的成形，该操作组件(PG)具有用于供待包装的卷(R)进入的站(E)和用于供已包装的卷离开的站(U)；

-升降器(1)，该升降器(1)布置在所述进入站(E)的下方；

-金属结构(2)，所述操作组件(PG)安装在该金属结构(2)上。

卷(R)借助于给送系统(未示出)到达升降器(1)，该给送系统是本身已知的并且因此不进行更详细地描述。在图1中，箭头“S”指示到达升降器(1)的待包装的卷的来源方向。

升降器(1)进行操作以将卷(R)从到达的水平高度(level)转移至机器(M)的操作组件(PG)所在的更高水平高度。对升降器(1)的操作和该升降器(1)的结构对于本领域中的技术人员而言是已知的。然而，下面提供与机器(M)的该部件相关的进一步说明。

位于升降器(1)上方的操作组件(PG)包括通常被称为“上拉器”的输送器(3)，该输送器(3)在同一组件内沿着卷(R)的运动方向(RM)、即包装件的运动方向(RM)延展。输送器或“上拉器”(3)用于使卷(R)在进入站(E)与供已包装的卷离开的离开站(U)之间沿着包装件的运动方向(RM)移动。在附图中所示的示例中，包装件是由包括并排放置的两排卷(R)的层构成。然而，可以理解的是，机器可以编程成生产包含有以与附图中所示的方式不同的方式进行布置的卷的包装件。例如，包装件可以包括每一层中并排放置的卷的两个或三个叠置层。

组件(PG)的进入站(E)是由两个竖向表面(EV)在横向上界定的，所述两个竖向表面(EV)是与在横向上对升降器(1)进行界定的下面的另外两个竖向壁(1V)以预定值彼此间隔开的。在所述壁(EV、1V)之间的空间(SV)是供用于制作包装件的包装片材穿行。

包装片材是在所述进入站(E)与升降器(1)之间被给送的。在图3A中，示意性地示出了卷筒(B)，利用本领域中的技术人员已知的方法，从该卷筒(2)获得包装片材，该包装片材包括可热封的塑料材料的膜，该膜根据要制作的包装件而切割成具有预定长度。包装片材穿过壁(EV、1V)之间的空间(SV)，如下文中进一步描述的，该包装片材必须由放置在升降器(1)上的卷拦截。

在操作组件(PG)的下侧部上，操作组件(PG)由大致水平的平面(4A、4B、4C)进行界定，这些大致水平的平面构成用于由输送器(3)移动的包装件的下部支撑和滑动表面。所述平面(4A、4B、4C)包括第一移动部分(4A、4B)和第二固定部分(4C)。第一部分(4A、4B)包括彼此协作的两个表面，以实现用于待包装的卷的进入部分(E)的打开和关闭并且以对卷下方的片材进行折叠，如下文中进一步公开的。表面(4A)安装在由相应的致动器(在图中不可见)操作的相应滑架(40)上，该致动器使滑架自身移动并且因此使表面(4A)移动至第二表面(4B)以及使表面(4A)从第二表面(4B)移出，进而，该第二表面(4B)安装在由致动器(在图中不可见)控制的滑架(41)上，该致动器使该第二表面(4B)移动至第一表面(4A)以及使该第二表面(4B)从第一表面(4B)移出。平面(4A、4B、4C)的表面(4A、4B)是移动表面，而部分(4C)是相对于包装件在操作组件(PG)中移动的方向(RM)而言位于表面(4A、4B)的下游的固定表面。所述平面的可移动部分(4A、4B)构成用于包装片材的下部折叠装置，并且组成该下部折叠装置的表面的运动是与升降器(1)以适当的方式同步的。根据本技术领域中通常采用的术语，在本说明书的后续部分中，移动表面(4A)将被称为“折叠器”，而移动表面(4B)将被称为“反向折叠器(counter-folder)”。在反向折叠器(4B)上安装有加热装置以提供对包装片材的在卷(R)下方的边缘的密封。在下文中，将描述所述加热装置的可能实施方式。

参照附图中所示的示例，输送器(3)包括多个滑架(31G)，所述多个滑架(31G)中的每个滑架包括安装在两个环形轨道(32)上的板(30)以及从板(30)垂直突出的一排叶片或“齿部”(31)。环形轨道(32)是彼此平行的并且是以相对于平面(4A、4B、4C)正交的方式定向的。因此，齿部(31)在操作组件(PG)中相对于包装件的运动方向(RM)、即卷(R)的运动方向(RM)在横向上对齐。环形轨道(42)是带有线性马达驱动器(例如，可商购的商品名为Beckhoff XTS系列的类型)的环形轨道，该线性马达驱动器通过板(30)使每个滑架(31G)独立于其他滑架沿着环形路径移动，该环形路径总是具有下部部分和上部部分，该下部部分在平面(4A、4B、4C)上方穿行并且是根据包装件的运动方向(RM)定向的，滑架(31G)沿着该上部部分在相反的方向上移动。具有后部推动滑架和前部约束(containment)滑架的两个相邻的滑架(31G)形成用于对待制作的包装件的卷(R)进行接收的隔室(RV)。每个隔室(RV)具有能够与待制作的包装件的卷的最大叠置层数兼容的高度。隔室(RV)的深度能够与待沿着每个包装件排对齐的最大卷数目兼容。隔室(RV)的宽度、即两个相邻滑架(31G)之间的距离根据包装件沿着方向(RM)的尺寸、即根据包装件的卷的排数目而变化。可以理解的是，上拉器可以以任何其他合适的方式来制作。

根据本领域技术人员本身已知的操作方案，当升降器(1)通过将接收到的卷(R)提升穿过打开的站(E)而使该接收到的卷(R)进入到组件(PG)中时，包装片材被同一卷(R)向上拖曳，并且由于前述的竖向壁(EV、1V)的存在，包装片材在卷的上侧部上且在横向上对卷进行包裹。在该阶段中，在站(E)的上方设有形成隔室(RV)的两个滑架(31G)，卷(R)和包装片材的上部翻折部和侧向翻折部插入该隔室中。在该阶段结束时，包装片材的侧边缘突出到在卷(R)的下方。此时，站(E)被关闭，从而使折叠器(4A)和反向折叠器(4B)进行移动，并且同时，滑架(31G)沿包装件的运动方向(RM)移动。以这种方式，可以获得：对包装片材的在卷(R)下方的突出边缘的折叠、即对包装片材的下部折叠；以及尚未完成的包装沿包装件的运动方向(RM)朝向平面(4A、4B、4C)的固定部分(4C)平移。同时，当升降器返回至该升降器的起始水平高度以对用于包装的其他卷进行接收时，对包装片材的先前在卷(R)下方折叠的边缘进行熔接。

在组件(PG)的进入站(E)与离开站(U)之间布置用于以对应于包装件的头部部分的方式对包装片材的边缘进行折叠的本身已知的装置。

根据本发明的可能的实施方式，滑架(31G)被控制成使得：两个相邻的隔室(RV)由三个滑架(31G)的齿部(31)形成，其中，中间滑架的齿部用作用于相对于包装件的上述运动方向(RM)位于上游的隔室的约束齿部并且还用作用于相对于包装件的上述运动方向(RM)位于下游的隔室的推动齿部。换句话说，三单元组中的中间滑架的成排的齿部(31)用作用于容置在上游隔室(图中左侧的隔室)中的卷的前部约束元件，并且用作用于容置在下游隔室(图中右侧的隔室)的卷的推动元件。因此，在包装件的运动方向(RM)上最前面的约束滑架可以在包装片材的下部边缘的熔接阶段结束时立即与正在形成的包装件相隔开，同时跟随着该约束滑架的滑架继续对同一包装件施加推力，该推力决定滑架在平面(4A、4B、4C)的固定部分(4C)上朝向离开口(U)的运动。每个滑架(31G)包括单排的齿部(31)使得：相比于滑架由平行的两排齿部形成或者滑架包括平行的两排齿部的传统机器，两个相邻的隔室(RV)沿着包装件的运动方向(RM)占用更少的空间。由于滑架(31G)是以彼此独立的方式受控制的，因此每个滑架(31G)以及因此每排齿部(31)可以以独立于其他滑架(31G)的方式沿着由环形轨道(32)限定的路径移动所需的量。

根据本发明，前述用于对包装片材进行加热以对片材的在卷下方的边缘进行熔接的装置包括电熔接条(5)，该电熔接条(5)布置在位于反向折叠器(4B)下方的支撑件上。所述条(5)受控于下述机构：该机构控制所述条(5)通过设置在反向折叠器(4B)上的开口(51)的离开，以及所述条(5)在该反向折叠器(4B)下方的相应返回。条(5)的这些运动是与反向折叠器(4B)的运动同步的。参照附图中的图5和图6中所示的示例，熔接条(5)安装在位于反向折叠器(4B)下方的两个臂部(50)上并且该熔接条(5)被约束至所述两个臂部(50)以能够与熔接条(5)平行的横向于包装件的运动方向(RM)延伸的轴线旋转。在本示例中，臂部(50)是平行于包装件的运动方向(RM)定向的，并且臂部(50)是借助于横向于包装件的运动方向(RM)定向的相应销(P50)而被约束至布置在反向折叠器(4B)下表面上的两个支架(51)。臂部(50)通过连接板(52)彼此连结。此外，每个臂部(50)均具有斜槽(53)，该斜槽(53)倾斜成使得较高的端部朝向熔接条(5)。反向折叠器(4B)移动至折叠器(4A)以及该反向折叠器(4B)从该折叠器(4A)移出的运动是借助于连接杆(400)进行的，该连接杆(400)固结(solid)至反向折叠器的下表面并且该连接杆(400)受控于相应的致动器(在图中不可见)。同一运动作用于臂部(50)，并且因此作用于熔接条(5)，因为所述臂部借助于支架(51)被约束至反向折叠器(4B)。定位在反向折叠器(4B)下方的另一连接杆(55)借助于另外的致动器(在图中不可见)连接至配备有插置在槽(53)中的横向辊(57)的滑架(56)。滑架(56)在直线引导件(58)上滑动，该直线引导件(58)居中地布置在反向折叠器(4B)的下侧部上并且该直线引导件(58)是平行于包装件的运动方向(RM)定向的。对连接杆(400)的致动决定反向折叠器(4B)以及包括臂部(50)和熔接条(5)的组件平行于包装件的运动方向(RM)的运动。对连接杆(55)的独立致动决定滑架(56)沿着引导件(58)的运动并且因此决定辊(57)在槽(53)中的滑动，该滑动使得臂部(50)围绕销(P50)的轴线(W)旋转。这种旋转——这种旋转是顺时针或逆时针，这取决于滑架(57)是向前移动(朝向反向折叠器的前侧部)还是向后移动——使熔接条(5)被提升成使得该熔接条(5)通过开口(51)离开以及使熔接条(5)被降低。图5和图6还示出了根据包装件的运动方向(RM)定向的两个引导件(401)，所述两个引导件(401)是供形成在反向折叠器(4B)的下侧部上的两个相应的轨道(402)滑动的。如附图中所示，供密封条(5)移动穿过的开口(51)形成在距反向折叠器的自由边缘的预定距离处。有利地，条(5)的运动被控制成使得：在操作组件(PG)的进入站(E)中，该条(5)与包装片材的下侧部(由于先前描述的折叠阶段而在卷下方产生的侧部)接触。因此，熔接条与包装片材的接触时间延长并且可以降低该条自身的操作温度、以及可以降低在对包装片材的下部边缘的密封期间熔接条在包装件上施加的压力。参照附图中所示的示例，上述开口(51)是平行于反向折叠器(4B)的前边缘的，也就是说，上述开口(51)是正交于包装件的上述运动方向(RM)的。

由于熔接条(5)在未处于提升的熔接位置时定位在反向折叠器(4B)的下方，因此空气可以穿过开口(51)流动，从而将热量从正在加工的产品移除，这有助于提高包装系统的操作安全性和可靠性。换句话说，由于熔接条(5)在未处于熔接位置时定位在反向折叠器(4B)的下方，因此由于该开口没有被熔接条阻挡，形成足够的敞开空间以允许空气(A)自由流动通过穿过开口(51)。因此，当熔接条(5)位于反向折叠器(4B)下方时，在机器出现故障或停机的情况下，由于熔接条(5)的温度而可能使存在于反向折叠器上的膜或卷纸烧毁的风险会降低。在图7B的图示中，未示出置于反向折叠器上的卷和膜，以更好地突显出空气(A)流动通过由熔接条留出的空间的路径。此外，当熔接条(5)位于反向折叠器(4B)下方时，熔接条自身可能对用于制作包装件的膜进行干扰的风险大幅降低。此外，事实在于，熔接条(5)在从提升的熔接位置至位于反向折叠器下方的降低位置以及从位于反向折叠器下方的降低位置至提升的熔接位置的通路中的相对较高的行程允许在由熔接条进行的熔接阶段中施加在膜上的压力以更容易的方式且以更高的精确度被调节。空气(A)可以是在机器停止的情况下通过适当的管道(在图中不可见)输送的压缩空气，以抵消从熔接条向上走的热流。

在实践中，执行的细节在任何情况下均可以以等同的方式关于所描述和所示的各个元件而变化，因而不会脱离所采用的解决方案的思想，并且因此保持在本专利根据以下权利要求所赋予的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于对纸卷进行包装的包装机器，所述包装机器包括：操作组件(PG)，所述操作组件(PG)构造成实现包装件的成形，所述操作组件(PG)具有用于供待包装的所述纸卷(R)和用于包装的包装片材进入的进入站(E)和用于供已包装的所述纸卷离开的离开站(U)；升降器(1)，所述升降器(1)布置在所述进入站(E)的下方；金属结构(2)，所述操作组件(PG)安装在所述金属结构(2)上，在所述操作组件中布置有平面(4A、4B、4C)，在所述平面(4A、4B、4C)上且在所述进入站(E)处形成有折叠器和反向折叠器以对每个包装件的所述纸卷下方的所述包装片材进行折叠，其中，输送器(3)布置成用于在所述平面上方沿着所述纸卷(R)的运动方向(RM)对形成的所述包装件进行操纵，并且在所述包装机器中布置有用于在对所述包装片材进行折叠之后对所述包装片材进行熔接的熔接装置，其特征在于，在所述反向折叠器上安装有熔接条(5)，所述熔接条(5)能够执行对所述纸卷下方的所述包装片材的熔接而形成各个包装件，所述熔接条(5)是由与机构互锁的本体(50)支撑，所述机构对所述熔接条(5)通过形成在所述反向折叠器上的开口(51)的离开以及所述熔接条(5)在所述反向折叠器下方的相应返回进行控制，从而当所述熔接条(5)位于所述反向折叠器的下方时留出允许空气(A)穿过所述开口(51)的敞开空间，并且，所述输送器(3)包括独立的多个滑架(31G)，所述多个滑架(31G)中的每个滑架均由沿着环形路径移动的板(30)形成，所述环形路径始终具有位于所述平面(4A、4B、4C)上方的部分，并且从同一板(30)突出的一排齿部(31)应用在所述多个滑架(31G)中的每个滑架上，所述多个滑架(31G)被控制成使得在所述包装件的成形期间，沿着所述运动方向(RM)彼此跟随的三个滑架(31G)形成两个相邻的隔室(RV)，所述纸卷(R)和相应的包装片材被接收在两个相邻的所述隔室(RV)中，其中，一隔室(RV)相对于所述运动方向(RM)而言位于上游并且另一隔室(RV)相对于所述运动方向(RM)而言位于下游，所述三个滑架(31G)具有后部滑架、中间滑架和前部滑架，其中，所述中间滑架形成位于上游的隔室(RV)的前侧部并且同时形成位于下游的隔室(RV)的后侧部。

2.根据权利要求1所述的用于对纸卷进行包装的包装机器，其特征在于，所述熔接条(5)是对应于所述操作组件(PG)的所述进入站(E)而被激活的。

3.根据权利要求1所述的用于对纸卷进行包装的包装机器，其特征在于，每个滑架(31G)中的所述板(30)安装在两个环形轨道上，所述两个环形轨道以与所述平面(4A、4B、4C)正交的方式定向并且所述两个环形轨道以预定的值彼此间隔开。

4.根据权利要求1所述的用于对纸卷进行包装的包装机器，其特征在于，所述本体(50)是由布置在所述反向折叠器的下侧部上的两个臂部形成的。

5.根据权利要求1所述的用于对纸卷进行包装的包装机器，其特征在于，对所述本体(50)的运动进行控制的所述机构决定所述本体(50)围绕着旋转轴线(W)的旋转，所述旋转轴线(W)是横向于所述运动方向(RM)定向的。

6.根据权利要求5所述的用于对纸卷进行包装的包装机器，其特征在于，所述旋转轴线位于所述反向折叠器的下方。

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