CN100457552C - 推动包装容器的装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及推动一些包装容器(12)的装置(10)，所述一些包装容器(12)在包装机的第一方向上的运动中被支承于各盒(18)中。装置(10)包括各板(40)，利用各板(40)各包装容器(12)可相对于所述各盒(18)从第一位置被推至第二位置。根据本发明，装置(10)包括至少一条皮带(30，32)，所述皮带(30，32)，处于装置(10)的第一部分中时在第二方向移动，而处于装置(10)的第二部分中时在第三方向移动，并且在第一与第二部分之间设置有转向滚轮(24)，而第二及第三方向都与第一方向构成角度(α)，而最终板(40)连接于轴(38)，轴(38)利用夹持装置(42)被固定于皮带(30，32)上。

Description

推动包装容器的装置

技术领域

本发明涉及包含推动机构的装置，所述推动机构改变各包装容器的位置，所述各包装容器在包装机中被运动地承载在各盒内。

技术背景

食品的包装容器，例如具有诸如汁液、牛奶等的液体食物，或例如汤、蔬菜等的更硬性质的食物的包装容器，常由包装叠片来制造，所述叠片被切割以折叠及热密封成例如平行六面体构造的成品包装容器。包装叠片包括纤维材料的承载层，诸如在两个侧面上涂了热塑性材料层的纸或纸板，所述热塑性材料例如是聚乙烯。包装叠片常常也包括例如铝的金属阻隔层。

技术上已知晓了用于生产这些或类似形式的包装容器的许多不同的包装机。这些包装机中的一些用管状包装容器坯料进行操作，所述管状包装容器坯料以平放状态被供入机器并在其内被抬升，使得它们获得最好的方形或矩形的横截面。在它们移动通过包装机期间，所述各包装容器逐步设置了液密的底部，这通常是通过压缩及密封包装容器坯料的第一端部而制成的。这之后包装容器进一步被移至填充站，在所述填充站所要求形式的内盛物被供输入包装容器中，此后容器仍敞开的端部例如通过压缩及密封而被密封。

移动通过这种形式的包装机的每个单独的包装容器较好是由某些形状的传输器所支承，所述传输器保证各包装容器在不同的站之间移动，例如底部成形站、填充及顶部成形站。在高速运转并具有大的加速度的各包装机中，使各个包装容器被放置及保持在例如底部成形及填充的不同工作阶段的正确位置中是极重要的，结果，目前通常每个单独的包装容器被承载器或盒所支承，所述承载器或盒以三个侧面贴靠在包装容器上，并把包装容器固定在相对于传输器及不同站的仔细预定的位置中。除去每个单独的包装容器在传输器的纵向及横向的精确定位之外，特别是在机械处理中，例如包装容器的底部或顶部的密封中，当包装容器被安置在传输器中时，包装容器的垂直位置被精确地限定，这也是很重要的。例如在EP1062160中描述了具备这些性质的盒。这个盒显示了开口结构，所述开口结构使得能把包装容器在两个端部移入或移出盒和可把包装容器布置在垂直位置中，在该垂直位置中包装容器的一个或多个柔性的、伸出的部分或拐角折瓣被用来把包装容器固定在正确的位置中。包装容器在盒中的垂直方向的定位通常应用推动包装容器的装置来进行，所述装置包括承载板，所述承载板推动包装容器例如在向上方向进入盒中。

发明内容

本发明的一个目的是实施一种用于推动各包装容器的装置，所述装置显示了简单的及操作上可靠的构造。通过用于推动一些在包装机中沿第一方向运动地被承载在各盒中的包装容器的装置，而获得本发明的，目的所述装置包括承载器，通过所述承载器可相对于所述各盒把各包装容器从第一位置推至第二位置。本发明的特征在于：所述各装置包括至少一条皮带，它在装置的第一部分中沿第二方向移动，而在装置的第二部分中沿第三方向移动；在第一部分与第二部分之间设置有转向滚轮；第二及第三方向分别与第一方向构成角度；承载器连接于轴，轴通过夹持装置而固定于皮带，轴的中心点在基本垂直于皮带节距线的方向上向内朝转向滚轮，相对皮带的节距线偏置某个距离，使得在第一方向上度量的两轴之间的相互距离基本相等，而不论两轴是否布置在第一或第二部分中或者两轴被是否布置在转向滚轮的两个侧边。通过使轴的中心点与距节距线偏置某个距离，将可在用于推动包装容器的装置的皮带操作的应用中实现同步驱动。因此可避免涉及凸轮表面及直线导向的构造。这提供了许许多多的优点，例如可实现一种装置：它包括不多的零件，这从清洁及磨损的观点看是有利的。类似地，将实现一种装置，其重量轻。该装置还可具有下述优点：如果包装容器的容积改变了，可容易地在垂直方向移动包装容器，即相对于包装容器传输器它可被抬升或被降低。如果包装容器的底部轮廓也被改变了，仅需要更换承载器。这提供了高度柔性的和经济上有效的解决方法。通过把各承载器固定在各轴上，然后所述各轴利用夹紧装置与皮带互相连接，将提供下述优点：可容易地更换各承载器而无需拆卸或变更皮带。涉及服务及保养工作等的时间因此可被减少，因为需要被更换的零件数目也较少，因此还从这个观点来看，所述装置将是经济上有效的技术方案。

在该装置的一个优先实施例中，距皮带节距线的距离长度根据以下公式计算：

$J=\frac{K}{\sin \mathrm{\α}}$

此处：α是所述角度，而k根据下述公式计算

                 K＝R(tanα-α)

此处：R是从转向滚轮中心至节距线的半径，而此处α以弧度给出。K是在第一方向上的距离，它必须被补偿，以使两轴之间的相互距离相等，而不论两轴是否被布置于第一或第二部分中，或者两轴是否被布置在转向滚轮的两侧边中的一个侧边。

在另一个优先实施例中，承载器设置有适于贴靠包装容器的表面，并用轴颈装在轴上，使得承载器的表面可相对于轴转过至少所述α角。然后承载器随包装容器，即根据与包装容器的接触，而自身调节，承载器的表面自身调节成基本与第一方向平行，使得均匀的力作用在包装容器上。

较好的是，所述装置包括第一及第二滑轮，所述第一及第二滑轮被布置在彼此相同的高度上，并被在转向滚轮的两侧边各布置一个。这提供了极简单的构造，具有不多的及坚固的零件，它们易于保养及清洁。例如，所述装置要经受通常在包装机中实施每日的清洁处理。

在一个优先实施例中，所述皮带是齿形带。利用这种装置，可使用传统的皮带，而且不久将显示：利用齿形带的齿便于轴的固定。

在一个优先实施例中，用于把轴固定在皮带上的夹紧装置包括：适于整个或部分地贴靠在皮带的齿隙中及轴的支承装置中的第一部分，所述支承装置构成齿隙每个端部处的齿隙的延续部分，而在该支承装置中所述第一部分可被快速地向下卡入，而所述第一部分的每个端部连接于轭元件状的第二部分，轭元件适于环绕轴，使得轴的支承装置的第一部分的邻接点与轭元件靠在轴上的邻接点之间形成盘绕角，盘绕角足够地大以使轴的几何形状将能把夹持装置保持于固定的位置中。利用这种形式的夹持装置，各承载器可非常简单地被固定在皮带上，而如果一个或多个承载器需要被更换，仅是这个或这些承载器需要从皮带上取下。夹持装置本身是简单的和制造上是经济的。

较好的是，轴设置有至少一个凹陷，该凹陷适于至少是部分地容纳皮带，而在该凹陷中设置了支承装置。通过为皮带提供具有凹陷的轴，将非常简单地把轴的中心点布置在距皮带节距线的一距离处。

较好的是，齿形带的平坦表面适于贴靠轴的凹陷的对应表面。利用这种装置，将获得稳定的及易于组装的构造。

在一个优先实施例中，每个轭元件具有外端部，每个外端部适于被快速卡入轴的相应孔中。所述孔使夹持装置从其把皮带与轴锁定的位置松脱的危险减至最小。另外，可选择小的盘绕角。

附图的说明

现在下文参考各附图将更详细地描述本发明的一个现行优先实施例，在各附图中：

图1简略地显示根据本发明的装置和共同运转的传输器的一个实施例的立体视图；

图2简略地显示图1中图释的视图的平面视图；

图3在一些视图中简略地显示夹持装置的第一实施例和它是如何把轴固定在皮带上；

图4简略地显示轴的立体视图；

图5简略地显示不同的轴横截面及盘绕角的I-V视图；

图6简略地显示夹持装置的第二实施例的立体视图；和

图7简略地显示各轴的固定。

具体实施方式

图1及2显示用标号10分类地标注的装置的一个优先实施例，装置10用于在包装机的某个生产步骤之前推动可移动的各包装容器12，所述包装机用来包装例如食品的各产品。在本例子中，各包装容器是由叠片包装材料制成的平行六面体包装，所述叠片包装材料包括例如纸或纸板的芯层和外部的、塑料液密层。

本发明中的装置10位于横向密封站(未图示)与随后的填充站(未图示)之间，在填充站处各包装容器被填充以其预期的内盛物。当各包装容器12通过装置10时，它们的底部是完全敞开的。然而，包装容器的顶部是密封的，但还未进行最终折叠，基于此理由双壁的拐角折瓣14还未被折叠向内并密封贴在包装容器的外侧，但是在这个位置点上基本是从包装容器的侧边笔直地伸出。利用传输器16，各包装容器从横向密封站被移至填充站，而移动的方向在两个图中从左至右用箭头标示并被指定为第一方向。传输器16包括EP1062160中所描述形式的各盒18，而每个包装容器12由盒18支承。盒18本身在此处将不作更详细描述，但上面提及的EP文件在此处被引用参考。在各图的左边，各包装容器12以底部向上敞开进行放置，而已在前站中于包装容器12顶部制成的横向密封片由此被转成面朝下，同时所述片的纵方向基本平行于移动方向。盒18在底部及顶部是敞开的，而包装容器12顶部的密封片位于盒18的下面。装置10的任务是：当包装容器12通过时，推动在盒18中的包装容器12向上，使得稍后要被密封及形成其底部的包装容器12的区域将向上伸出盒18，即从盒18的朝上敞开的端部伸出某个距离。进行垂直方向的定位因为使用包装容器12的拐角折瓣14从而引致与盒18的支承装置配合。

装置10包括第一及第二滑轮20、22，它们被布置在垂直方向上彼此相同的高度上。滑轮20与22之间的大致中央处配置了转向滚轮24，转向滚轮24位于垂直方向上距滑轮20、22一距离处，所述垂直方向即各图中向上的垂直方向。角度α构成于转向滚轮24与第一滑轮20之间，而也标注为α的相同大小的角度构成于转向滚轮24与第二滑轮22之间。

滑轮20、22及转向滚轮24都以轴颈安装在第一及第二框架26与28之间，而至少一个滑轮22由驱动装置(未图示)驱动。在本例子中，第一滑轮20含有第一及第二滑轮部分20a、20b，它们不转动地通过轴彼此连接。相应地，第二滑轮22含有第一及第二滑轮部分22a、22b，它们不转动地通过轴彼此连接。类似地，转向滚轮24含有第一滚轮部分24a及第二滚轮部分24b，它们不转动地彼此连接。第一驱动皮带30运行通过第一滑轮20的第一滑轮部分20a、转向滚轮24的第一滚轮部分24a和第二滑轮22的第一滑轮部分22a。第二驱动皮带32运行通过第一滑轮20的第二滑轮部分20b、转向滚轮24的第二滚轮部分24b和第二滑轮22的第二滑轮部分22b。在本例子中，这些皮带30、32是齿形带形式的传统皮带。在各图中皮带30、32在顺时针方向被同步地驱动。沿着从第一滑轮20至转向滚轮24的第一部分34，皮带30、32在第二方向运行，这个第二方向与第一方向构成α角，第一方向即传输器16的移动方向。在从转向滚轮24至第二滑轮22的第二部分36中，皮带30、32在第三方向被驱动，这个第三方向也与第一方向构成α角。

轴38基本垂直于移动方向地固定配置在皮带30、32上。这些轴38在皮带30、32上的固定将在下面描述。在每根轴38上，固定了承载器。承载器用板40表示并以轴颈装在轴38的一个端部，所述轴38延伸在滑轮驱动器外部。形成了轴颈连接，使得板40构成摇摆件，所述摇摆件可绕轴38转动这样的角度，致使板40的顶部表面基本平行于第一方向，即使是连接板40的轴38被布置在例如第一部分34中，换句话说，是在第二方向移动。因此，板40能够相对于轴38至少转过α角。当板40贴靠包装容器12并施加作用力时，它自我调节并达到力的平衡。

装置中的传输器16及皮带30、32彼此被同步地驱动。

如先前已提及的，每个板40被固定在轴38上，而利用在每条皮带30、32处的夹持器42这个轴38被固定在皮带30、32上。在下面的公开中，参考图3，将更详细地描述这个夹持装置42的第一实施例，并将显示如何能利用夹持装置42把轴38固定在例如第一皮带30上。夹持装置42包括销形的第一部分44，它适合于贴靠皮带30。所述贴靠发生于皮带30的齿隙中。销44也适合于能同样地向下卡入支承装置46中，支承装置46制成于轴38上。这些支承装置46构成齿隙每个端部处的齿隙延续部分，即支承装置46被构成为小的“齿隙”，小的“齿隙”与皮带30的齿隙是对齐的。销44可快速向下卡入支承装置46。在第一部44的两个侧边上，即销的每个端部处，分别配置了呈轭元件48，50形式的第二部分。因此第一部分44是中央部分。两个轭元件48，50基本相同，并且每个部分具有轭元件的形状，轭元件适合于环绕轴38。每个轭元件具有外端部52，即自由端部，它适合于被快速地卡入轴38的相应孔54内。为使轴38能被布置成：使其中心点位于距节距线一距离，这将在稍后描述，轴38设置有凹陷56，所述凹陷被配置用来至少部分容纳皮带30。凹陷56被制成为缺口，并且具有适于贴靠皮带的平坦表面的表面。所述表面在轴的纵方向上具有一尺寸，该尺寸大于从皮带的宽度看的皮带30，使得所述表面也能容纳两个轭元件48、50。支承装置46被制在所述表面的不连续部分中，即轴38的凹陷56实际上含有三部分：中央部分56a，可容纳皮带30；以及两个较小的外部分56b、56c，在支承装置46外部，它们每个可容纳一个轭元件48、50，见图4。外部分56b及56c用来支承各轭元件并吸收一部分弹力，使得夹持装置不会以其全部力向下压向皮带。通过这种装置，销44“咬”透皮带方面的危险被减至最小。因此邻接轭元件48、50的销44外端部被快速地向下卡入支承装置46中。支承装置46这样构造：它们允许销44转动，使得轭元件48、50可环绕轴38。应理解：术语“环绕”不需表明轭元件48、50全部地贴靠轴38，而是除去销44与支承装置46之间的贴靠点之外，沿叉臂形状在某处有一个贴靠点就足够了。

轭元件48、50适于环绕轴38，使得在轴38的支承装置46第一部分的贴靠点与轭元件对轴38的贴靠点之间构成了盘绕角β，盘绕角β对于使夹装置42保持在固定位置的轴的几何尺寸是足够地大，所述固定的位置即是夹持装置42使皮带30保持锁定在轴38上的位置。图5图释了所指的足够大的盘绕角β。在视图I中可见到类似于上面描述的具有孔54的轴38的横截面。由于孔54的原因，在此情况下，所述轭元件的贴靠点具有稍小于180°的盘绕角β。图6显示夹持装置42的第二实施例，此处轭元件48、50不是用来快速卡入轴38的孔中，而是此处轭元件48、50的外部分52′仅被配置用来贴靠轴38。这个变化要求至少180°的盘绕角β，见图5的视图II。轴38也可被构造成具有三角形横截面，如视图III，或具有多角形的横截面，例如正方形的，如视图IV中所示，而后盘绕角β扫过第一拐角就足够了。然而，应理解：轭元件的形状和横截面面积对于所要求的盘绕角β自然是重要的。如果轭元件48、50是弱的，例如它具有很小的横截面面积和大的叉臂外形，就可能需要较大的盘绕角β，见视图V。

图3中所示的已描述的夹持装置42的第一实施例中，轴38的孔54被布置得基本与凹陷56对齐，即在轴38的另一“侧”上。因此，此处盘绕角β基本是180°。

夹持装置42可通过钢条的弯曲而简单地制成。

在夹持装置42的安装方面，首先安放了齿形带30，使得其平坦的表面与轴38的凹陷56中的平坦表面贴靠，见图3。之后，夹持装置42的第一部分，销44在支承装置46中被压下，见图3中的上右侧视图。之后，轭元件48、50被转动以便环绕轴38，见图3中的上左侧视图，致使轭元件48、50的外端部52快速地卡入轴38下侧的孔54中，见图3中的相应的下方视图。

在下列的公开中，将参考图7描述轴38的固定。因为皮带30、32两者是同步地被驱动和在形状及定位方面基本相同，为简单起见，将仅参考第一皮带30来描述所述固定。两轴38之间的相互距离用D标注，只要两轴38的中心点位于线L上，就能保持这个距离D，线L位于图中几何点A与D之间并以无限小的半径在转向滚轮24转向。然而，在多数情况下，转向滚轮24具有不能忽略的半径。在本例子中，所述半径标注为R并从转向滚轮24的中心至节距线度量。如果各轴38的中心点位于皮带30的节距线上，见图中的L线，即在伸长为零的线上，各轴38将取“捷径”通过点E而取代通过点D，因为皮带的倾斜通过转向滚轮24将偏离α角。因此，位于转向滚轮24的各一侧的两轴38之间的在X轴线上的相互距离Y将会长于位于转向滚轮24相同侧的两轴38之间的在X轴线上的相互距离X，例如图中所示的装置10的第一部分34中的情况。

为使各轴38在所有时间内以基本相同的速度运动，即为使得当它们通过转向滚轮24，改变运动方向时，各轴38不会损失在X轴线上的其相互间距X，各轴38被固定在皮带30上，使得每根轴38的中心点从距皮带的节距线L移动距离j。距离j在向内朝转向滚轮24的方向上度量，这个距离与节距线L的每个点的切线基本垂直。在第一部分34中，在点A与点C之间，距离j基本垂直于第二方向，而在第二部分36中，所述距离基本垂直于第三方向。距离j可根据下列推理来计算。

通过计算长度CD与长度DE之间的长度差K，长度CD即点C与点D之间的距离，而长度CE即点C与点E之间的弧段长度，就有可能补偿所述“捷径”，使得Y保持基本和X一般长。长度差K是X轴线上的距离并被使用根据以下公式计算j：

$J=\frac{K}{\sin \mathrm{\α}}$

K如先前已指出的表示CD减CE的长度差，此处

$\mathrm{CD}=R\tan \mathrm{\αoch\; CE}=2\mathrm{\πR}\frac{\mathrm{\α}}{360}$

由此可根据下式简化K

                 K＝R(tanα-α)

此处α的单位是弧度。

通过移动轴38的中心点，距节距线L的距离j处于向内朝转向滚轮24的方向上，被布置在转向滚轮24的每个侧边的两根轴38之间在X轴线上的相互距离X₂基本上如同位于转向滚轮24相同侧边的两根轴38之间在X轴线上的相互距离X₁一样长。如果考虑了点B和点B₁，就容易理解。点B位于节距线L上，而点B₁是轴38的中心点，轴38从节距线移动了距离j。当点B到达相切点C和皮带30开始偏离了α角时，点B₁将位于更前头的距离K处。当点B到达点E及所述角度为零时，点B₁确实位于点B的下面，由此长度差K被补偿了。对点A及点A₁同样适用。对于在朝向第二滑轮(未图示)的方向上位于点E另一侧的各点，相反的情况同样适用，即当点B已通过转向滚轮24时，点B₁将位于点B后面，即在X轴线上看点B₁的位置将比点B更接近转向滚轮24。由此，X₁与X₂将基本是相等的长度。

尽管只参考一个现行优先实施例描述了本发明，对于技术人员这将是明显的：本发明不局限于此，但是可想到许多变化及修正而不背离附录的各权利要求的范围。

在本例子中，所述装置已被显示具有两条皮带30、32，但这个数目自然地可被改进。

类似地，对于技术人员来说，这将是明显的：所述装置可被构造成具有平坦的皮带或链条以代替齿形皮带。

Claims (9)

1.用于推动一些包装容器(12)的装置(10)，所述包装容器(12)在包装机中沿第一方向被运动地支承在各盒(18)内，所述装置(10)包括各板(40)，利用各板(40)所述包装容器(12)可相对于所述各盒(18)从第一位置被推至第二位置，

其特征在于：所述装置(10)包括至少一条皮带(30，32)，所述至少一条皮带(30，32)，在该装置(10)的第一部分(34)中沿第二方向移动，而在装置(10)的第二部分(36)中沿第三方向移动；

在第一与第二部分(34，36)之间设置有转向滚轮(24)；

第二及第三方向与第一方向构成α角；

板(40)连接于轴(38)，该轴(38)利用夹持装置(42)固定于皮带(30，32)上；和

轴的中心点在基本垂直于皮带节距线(L)方向上向内朝转向滚轮(24)相对皮带节距线(L)偏离距离(j)，使得在第一方向上度量的两轴(38)之间相互距离(X₁，X₂)是相等的尺寸，而不论两轴(38)是否位于第一或第二部分(34，36)中，或所述轴是否设置成在转向滚轮(24)的每侧边上各一个。

2.如权利要求1的装置(10)，其特征在于：距皮带节距线(L)的距离(j)的长度根据以下公式来计算

$J=\frac{K}{\sin \mathrm{\α}}$

此处α是所述角度，而K根据以下公式计算得出

K＝R(tanα-α)

此处R是从转向滚轮的中心至节距线(L)的半径，而此处α的单位是弧度。

3.如权利要求1的装置(10)，其特征在于：板(40)设置有适于贴靠包装容器(12)的表面，并用轴颈安装在轴(38)上使得板(40)的所述表面可相对于轴(38)转过至少所述角α。

4.如权利要求1的装置(10)，其特征在于：它包括第一及第二滑轮(20，22)，它们被布置在彼此相同的高度上，并被布置在转向滚轮(24)的每个侧边上。

5.如权利要求1的装置(10)，其特征在于：皮带(30，32)是齿形带。

6.如权利要求5的装置(10)，其特征在于：把轴(38)固定在皮带(30，32)上的夹持装置(42)包括第一部分，所述第一部分适于整个或部分地贴靠在皮带(30，32)的齿隙中及轴(38)的支承装置(46)中，所述支承装置(46)在齿隙的每个端部处构成齿隙的延续部分，而第一部分(44)可被快速地向下卡入该支承装置(46)中；第一部分(44)的每个端部处被连接于呈轭元件(48，50)形式的第二部分，轭元件(48，50)适于环绕轴(38)，使得在轴(38)的支承装置(46)的第一部分的贴靠点与所述轭元件对轴(38)的贴靠点之间形成盘绕角(β)，该盘绕角(β)，对于把夹持装置(42)保持在固定位置处的轴(38)的几何尺寸来说，是足够大的。

7.如权利要求6的装置(10)，其特征在于：轴(38)设置有适于至少部分地容纳皮带(30，32)的至少一个凹陷(56)，而支承装置(46)被布置在该凹陷(56)中。

8.如权利要求7的装置(10)，其特征在于：齿形带的平坦表面适于贴靠轴(38)的凹陷(56)中的相应表面(56a)。

9.如权利要求5的装置(10)，其特征在于：每个轭元件(48，50)具有外端部(52)，每个外端部(52)适于被快速地卡入轴(38)的相应孔(54)中。

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