CN101331061A - 用于制备和在码放的装载物上附着拉伸薄膜包装套的方法和机器 - Google Patents

Abstract

包装机包括制备站11，其用于由平着缠绕在储存转轴B1上的可拉伸的塑料薄膜制备套MA，和夹持装置DP，其用于抓住该套并将其转移到附着站15以包裹装载物CH。根据本发明，该夹持装置DP包括至少一组夹持器13，其配备带有凹口的杆18以产生不同的拉伸形成新月形。每个杆18具有平移和/或旋转运动，以便在附着循环结束时能抽出该杆并且分离该套MA。

Description

用于制备和在码放的装载物上附着拉伸薄膜包装套的方法和机器

技术领域

本发明涉及用于制备和在码放的装载物上附着包装套或带的方法和机器，其在于：

在制备站由柔性塑料薄膜形成套，该薄膜平着缠绕在至少一个储存卷轴上；

借助于夹持装置抓住套，该夹持装置配备至少一组夹持器，该夹持器可在升高位置和降低位置间的高度方向进行垂直平移运动；

通过借助于夹持器组将套的四个角移动分开，在升高位置执行横向拉伸；

拉伸后，将该套转移到位于附着站的装载物的上方位置，此时过度拉伸的周长比拾取周长要大；

降低该套以包裹待包装的装载物。

背景技术

借助于塑料罩二次包装(overpackaging)码放的装载物在传统方式中是由带或不带褶的薄膜或套来完成。依靠待包装的装载物类型和所要求的包装类型，使用热缩性薄膜或可拉伸的薄膜。

在热缩性薄膜的情况下，通常用于在装载物上收缩薄膜的热源是由气体燃烧器所提供，其安排在可移动框架的四个角，该框架设计成沿着装载物侧表面小距离地垂直移动以加热薄膜。新月形的形成通常是通过收缩作用和在装载物端部吹或吸气的结合来实现的。当相对于装载物薄膜在垂直方向超出较大时，当待包装的装载物尺寸很大或者当待包装的产品的长度和宽度有明显的不同时，当收缩参数调整错误或者偏移时，或者当收缩被外部现象(气流、风、周围温度变化等)所干扰，这个系统很难控制。这个通过加热收缩薄膜的技术强加了对燃烧器的温度和操作时间的精确调整。不正确的调整可能因此引起对操作者的伤害，例如，在产品上的火险，过度加热时对包装的损害等。

在可拉伸薄膜的情况下，横向拉伸通常在套已经在拉伸指状物上打褶后发生。现在机器的包装效率是受限的。当高于装载物的套被附着以产生新月形时，当附着工具撤出时薄膜并不总是位于装载物的顶面和底面上。薄膜实际上可能被附着在产品的垂直面上。新月形的形成不受控制，导致随机的位于装载物上的风险。

EP 1106507和US 3961459两个文献描述了二次包装机器，其中将罩的封闭的底面或者套本身置于待包装产品的顶面，然后薄膜随夹持器沿产品下降被完全展开。

文献US 4454705A描述了借助于杆来附着套的机器，该杆通过平移撤出，但没有在顶和/或底面形成新月形。

发明目的

本发明的第一个目的在于附着可拉伸的塑料薄膜套到装载物上并在顶面或底面两个表面中的一个上形成至少一个新月形，以获得装载物的最佳重叠和完美的包装美观性，而不用求助于热源来收缩薄膜。

根据本发明的包装方法在于使用至少在一端配有凹口的杆的形式的夹持器，以在凹口的平面应用减小的拉伸比，以便在分离夹持器组和在装载物上附着套之后，在顶和/或底面产生新月形。

将套作用于装载物上的这种方法不使用气体燃烧器类型的热源来收缩薄膜，而仅仅使用的是薄膜的弹性松弛性能。薄膜的弹性特性是可以修改的，尤其是在套形成之前的预拉伸阶段。

无需套的先前打褶就能实行不同的拉伸比，这使得生产效率提高了。在顶面和底面上出现新月形使得包装的装载物的端部将被规则地覆盖。在底面出现新月形使得在分离夹持器杆的过程中提高了装载物上套的固定。顶面和底面新月形的尺寸可以根据与待包装产品的高度相比的切断套的高度来变化。底面的新月形因此应切取特定尺寸以保证当杆撤出时产品上的套的固定。

使用两组夹持器使得后者或者同步提升它们两个，其两两地装在一个并相同的夹持器臂上；或者不同步提升，其单独装在两个独立的臂上。

通过使用包含两组同步夹持器的夹持装置，生产率实际上提高了。操作臂在升高的位置上旋转半圈使得拉伸的套定位到附着站中装载物的上方，并同时移动空的第二组夹持器返回到制备站，然后操作臂移动到降低位置，在附着站执行将拉伸套放于装载物上，同时在制备站中拾取同步形成的下一个套，这分别借助于第一组夹持器和第二组夹持器来完成。当操作臂提升到升高位置时，两组夹持器同步向上移动使得夹持器在所述臂的旋转运动之前从已包装的装载物上分离和从制备站分离。

本发明考虑了在制备站中从各种横截面的薄膜的卷轴形成套的不同成型技术：

或者借助于带有褶的管状罩，

或者借助于没有褶的管状罩，

或者借助于根据套的要求长度直接展开或者按螺旋方式展开的一块薄膜。

此罩根据装载物的高度来切割，以出现两个开放端。

本发明的第二个目的在于提供一种机器用于制备和在装载物上附着可拉伸的塑料薄膜套，使得形成至少一个新月形和装载物的稳定的和美观的包装。

该机器包括套的制备站，该套由平着缠绕在储存转轴上的柔性塑料薄膜制成，和夹持装置，其用于抓住套并将其转移到附着站以包裹装载物。根据本发明，每个杆至少在其一端有凹口以获得不同的拉伸比，从而允许在装载物的预面和/或底面形成新月形。

更好的是，每个杆在附着过程结束时可旋转预定角度，然后平移到装载物侧面的中部，以允许其向上方垂直分离。这样套就很容易被释放而没有损害包装质量。

根据替代实施例，杆可以具有圆的横截面以附着套和随后分离。没有旋转的圆杆在垂直分离之后，可以获得顶面新月形。底面新月形的形成是当执行附着时通过让薄膜超出杆的底部并更多拉伸套来执行的。

根据更好的实施例，夹持装置包括两组夹持器，其高度方向上可在升高位置和降低位置间移动，和控制装置，在升高位置上，借助于第一组夹持器将所述拉伸套定位在装载物上方，同时移动空的第二组夹持器返回到制备站，同时，在降低位置上，在附着站执行在装载物上放置拉伸套，这分别借助于第一和第二组夹持器来完成。

这种带有两个工作站的机器，其中一个工作站是在隐藏的时间里操作的，这使得高的包装效率能够获得，已知套的制备是在装载物上附着的过程中执行的。控制装置控制整个系统以确保操作臂和夹持器组的位移运动的同步。两组夹持器的运动可以同时机械地相互连接，或者相互独立。

不同套的制备站可以根据所使用的包装罩的类型来配备机器。

附着站可为待包装装载物配备附加的固定系统，该系统设计用于阻止杆对薄膜的任何摩擦作用，当垂直移去杆的时候，该作用将向上拉装载物。

附图说明

从下面的本发明的特定实施例的描述中，其它优点和特性将变得更加清晰明显，该实施例仅作为非限制性的例子给出并在附图中表示，其中：

图1是根据本发明的包装机的示意性的透视图，表示带有两组夹持器的操作臂处于升高位置；

图2显示装载物被带有新月形的包装套所覆盖的透视图；

图3到5显示用于形成套的不同类型的薄膜；

图6是带有凹口的夹持器杆的视图，通过不同的拉伸使得带有新月形套的形成成为可能；

图7显示了沿图6中A-A和B-B线的横截面视图；

图8A和图8B是套的示意性的平面视图，分别表示在其中一组夹持器的杆部横向拉伸的过程和在操作臂旋转半圈后移动到装载物上方的过程；

图9A到9D显示当带有新月形的套附着在装载物上后，夹持器杆分离的不同阶段；

图10是图1中所示机器中所使用的制备站的详细视图，带有由有褶的管状罩中获得的封闭的套；

图11和图12显示制备站的两种替换实施例；

图12a和12b是图12的示意性的平面视图，显示卷轴上薄膜的缠绕过程；

图13到15显示固定系统的不同实施例，该固定系统设计用于在附着站中在拔出的过程中阻止杆对套的薄膜的可能的摩擦作用。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的包装机10包括：制备站11，其用于制备可拉伸的塑料薄膜的套MA或者带；配有夹持装置DP的可旋转的操作臂12，该夹持装置配有两组夹持器13、14；和附着站15，该附着站用于附着套MA到装载物CH上。

这种带有两个工作站的包装机，其中之一是在隐藏的时间里工作，这使得获得高的生产效率成为可能，已知站11中套MA的制备发生在附着先前套MA到位于另一站15中装载物CH的操作过程中。

包装套MA由可拉伸的塑料薄膜形成，这在文献EP-A-1060988中进行了特别的描述。套MA，一旦形成，在附着之前首先经历第一拉伸操作，随后是在附着结束时在装载物CH上进行第二柔性松弛操作(flexible relaxationoperation)。装载物CH呈现平行六面体的形状。

带有开放相对端的套MA的形成是在制备站11中以三种不同的方式执行的：

或者借助于带有已折叠的褶16的管状罩H1，该罩围绕卷轴B1平着缠绕(如图3)；

或者借助于没有褶16的管状罩H2，其围绕卷轴B2也是平着缠绕(如图4)；

或者借助于一块薄膜H3，其围绕卷轴B3平着缠绕，并且根据套的要求长度和所使用的薄膜的宽度直接展开或者按螺旋方式展开。至少一个垂直的熔接缝17沿两个端部产生以形成套MA(如图5)。

套MA，不管其生产方法，然后在制备站11中被夹持装置DP所拾起，借助于杆18的第一分开运动，和通过垂直运动向上拉起使其由制备站11分离以执行其过度拉伸。

夹持装置DP包括两组具有相同结构的夹持器13和14，每组配有四个垂直杆18，其被安装在两个水平的并平行的横梁19上，两两在其上可以平移。这两个横梁19本身被安装在平行于框架的杆20上，并在其上可平移，该杆相对于横梁19垂直延伸。每个夹持器组13、14的杆18因此具有两个垂直平移运动，这使得套MA具有能够适于在装载物CH上附着的周长。

每个杆18在特定情况下绕其垂直轴线进行有限旋转，这使得套MA在循环结束时能够分离。

杆18用于分离套MA的动作可被任何其它控制机制所执行。

杆18的轮廓根据将执行的包装类型而变化，使得待包装的装载物的顶面和底面出现新月形(如图2)。

为了形成带有新月形(如图2)的套MA，两组夹持器13、14的每个垂直杆18在每个端部具有凹口21，以便在套MA(如图6)的端部应用减少的拉伸比。这导致根据高度产生薄膜的不同的拉伸比。

杆18的长度可以根据套MA所要求的长度进行调整。

操作臂12支撑两组夹持器13、14并被固定在主框架上(未显示)。根据一个实施例，臂12首先具有第一旋转运动(箭头F1，如图1)，这使得两组夹持器13、14在两个站11、15间的运动保持同步，并具有第二垂直旋转运动(箭头F2)，使得所有杆18从已包装的装载物CH上分离和在旋转前从制备站11分离。旋转操作臂12因此在升高位置和降低位置间的高度方向可以移动。

实现将套MA置于装载物CH上是按随后的方式执行的：

一旦套MA形成了，位于制备站11上方的夹持器组13的四个杆18来拾取套MA，并随着操作臂12(箭头F2)的向上垂直运动，将其向上拉到升高位置。

在图1到7的情况下，带有凹口21的杆18在套MA(如图2)的顶部和底部根据高度通过不同的拉伸形成新月形22。每个杆18有预先设置的半径R的圆形轮廓，以便在进行横向拉伸时，减少薄膜的机械应力。

在套MA由制备站11分离后，第一组夹持器13的四个杆18在四个角(如图8A)横向拉伸套MA，由于薄膜的弹性以增加其周长。过度拉伸的周长p2因此大于套MA的拾取周长p1。

当执行由制备站1转移时，和在不同的拉伸过程中，套MA绝不会打褶。

然后，在拉伸阶段过程中或在其结束时，操作臂12执行180°旋转运动(箭头F1，如图1)使得拉伸套MA定位在附着站15的装载物CH上方，同时将空的第二组夹持器14返回到制备站11。

在操作臂12旋转结束时，第一组夹持器13的四个杆18在装载物CH上方调整其位置以获得用于附着的最佳的套的周长p3(如图8B)。操作臂12然后开始下降以执行在附着站15固定套MA到装载物CH上和拾取在制备站11中形成的下一个套MA的两个操作。

在臂12的降低位置，相应于第一组夹持器13的向下行程，杆18旋转多于或少于45°(箭头F3，如图9A)，然后两两相向沿装载物CH水平平移(箭头F4，如图9B和9C)。

这导致扁平横截面的杆18保持与装载物CH的两个相对的侧面平行，以使得套MA在其周长的延长方向变形最小。

在图9C和9D中，第一组13的杆18向位于附着站15的装载物CH的侧面中心移动，然而在制备站11中的下一个套被第二组14的杆18所拾取。操作臂12向上移动以释放装载物CH，同时将下一个套移出制备站11。被包装套MA所包裹的装载物CH被传送带移走，新的待包装的装载物被传送到附着站15。

根据另一实施例，带有凹口的杆18的抽出也可借助于两个平移运动来进行，尤其是为释放角部的侧向运动和垂直的抽取运动。

在图10中，套MA的制备站11相应于图1中所示包装机10的那部分。其包括水平布置的缠绕卷轴B1和累积回路(accumulation circuit)24，该回路当套MA形成时用于储存薄膜。很明显，卷轴B1可以垂直或者以相对于水平的任意角度布置，与角度传输相关，例如在90°位置。所用的薄膜是带有褶16(如图3)的管状罩H1，其端部被位于刀片切割装置27每侧的一对夹爪25、26所固定。在套MA制备循环的开始，仅夹爪25处于闭合位置。

触发套MA的制备循环，站11包括两组四个夹子28、29，其移动到套MA的顶部并位于下方夹爪25的下方。套MA借助于两个分离器30被打开，夹爪25、26在罩H1被第一组的夹子28拾取后打开。后者向上拉罩H1到达预先决定的高度，其依赖于套MA的长度。在这个位置，第二组的夹子29定位到上部夹爪26的正上方，闭合以在四个角拾取罩H1。

在夹爪25、26闭合后，刀片切割装置27切割这样制备的套MA到要求长度。上部夹爪26打开，夹子组28、29打开套MA到拾取周长p1(如图8A)。

夹持器13、14中的其中一组的四根杆18然后进入套MA中，定位夹子28、29使其位于凹口21的平面处。两组夹子28、29打开释放套MA，该套被四根夹紧杆18所保持。夹子28、29侧向移开，然后移动到底部夹爪25下方的降低位置。夹子28、29插入到下一个套的褶17中。

参考图11，制备站11被用来使用不带褶的管状罩H2形成图4中的套MA。制备原理与上面所描述的相似，不同的是套的打开。夹子组128、129每组仅包含两个夹子，这些夹子共同拾取两个宽度。套MA的打开是通过两个能产生负压的抽气盒31、32来实现的。该盒可以配有机械夹持器以便于打开罩。

在图12、12a和12b中，制备站211被用来使用平着缠绕在卷轴B3上的一块薄膜形成图5中的套MA，该薄膜螺旋展开与否依赖于套MA的要求长度。该薄膜可借助于预先拉伸装置进行预拉伸，然后通过围绕四组滚筒33，每组2个，进行展开，这些滚筒安装在旋转盘34上并能自由旋转。

在循环开始的时候薄膜的末端通过与盘34为一体的固定夹35固定。盘34绕其垂直轴旋转(箭头F5)，以便围绕四组两个滚筒33缠绕预拉伸的薄膜。在缠绕阶段结束时，固定夹35回复到其原始位置，枢转90°以便熔接装置36能够熔接薄膜。熔接之后，借助于切割装置127切断薄膜，然后夹子35打开。

然后夹持器杆18来抓住这样形成的套MA，在轻微拉伸套使其由滚筒33松开后，将其垂直向上拉起。电动滚筒37传送一定长度的薄膜以便薄膜端部到达固定夹35的平面。

来自第二卷轴B4(如图12a)的附加宽度38可与主要宽度相关，当执行缠绕的时候。例如，广告条可以这样放于主要套MA的后面并在高度方向居中。

根据本发明的变化形式，可在装载物CH的顶面增加盖(未显示)并借助任何方法连接到套MA上，特别是通过热封的方法。根据装载物的性质，坚固程度因此提高了。

依赖于待包装装载物的高度，两个套可相继固定在装载物的不同平面上。

在家用领域，待包装的产品重量大约40公斤。在杆18的抽出过程中，为阻止已包装装载物CH被向上拉起的任何风险，附着站15可配备附加的固定系统SR，该系统设计用于抵抗杆对薄膜的可能的摩擦作用。

在图13中，固定系统SR包括固定在操作臂12上的压力盘40，其位于夹持器杆18之间。压力盘40在臂12和杆18向上移动的过程中保持对装载物CH的压力。

如图14所示的另一实施例包括夹紧装置41，其固定在传送带42的两相对侧面，以保证装载物CH位于其机座上，在套MA附着后并且在杆18的整个分离阶段。

在图15中，装载物CH的升降装置43有利于在装载物CH的底面放置套CH的薄膜以形成新月形。升降装置43可与传送带42成为一体。

Claims (19)

1.用于制备和在码放的装载物(CH)上附着包装套(MA)的方法，方法包括：

在制备站(11)由平着缠绕在至少一个储存卷轴(B1，B2，B3)上的柔性塑料膜形成所述套(MA)；

借助于夹持装置(DP)抓住所述套(MA)，该夹持装置配有至少一组夹持器(13，14)，该夹持器可以沿高度方向在升高位置和降低位置间垂直运动；

通过借助于所述夹持器组(13，14)将所述套(MA)的四个角移动分开，在所述升高位置执行横向拉伸；

拉伸后，转移所述套(MA)到位于附着站(15)的所述装载物(CH)的上方，过度拉伸的周长(p2)比拾取周长(p1)大；

降低所述套(MA)以包裹待包装的所述装载物(CH)；

其特征在于，使用至少在一端配有凹口的杆的形式的夹持器，以在所述凹口的平面应用较低的拉伸比，以便在分离所述夹持器组和在所述装载物(CH)上附着所述套(MA)之后，在顶和/或底面产生新月形(22)。

2.如权利要求1所述的制备和附着方法，其特征在于，使用两组同步的夹持器(13，14)，其安装在可旋转的操作臂(12)上，该操作臂可以平移。

3.如权利要求1所述的制备和附着方法，其特征在于，使用两组独立的夹持器(13，14)，其分别安装在两个可旋转的操作臂上，这两个操作臂可以平移。

4.如权利要求2所述的制备和附着方法，其特征在于：

所述操作臂(12)在所述升高位置旋转半圈使得所述拉伸套(MA)定位到位于所述附着站(15)的所述装载物(CH)的上方，同时移动所述空的第二组夹持器(14)返回到所述制备站(11)；

然后移动所述操作臂(12)到所述降低位置，以分别借助于所述第一组夹持器(13)和所述第二组夹持器(14)，执行在位于所述制备站(15)的所述装载物(CH)上摆放所述拉伸套(MA)，并拾取在所述制备站(11)同时形成的下一个套(MA)。

5.如权利要求4所述的制备和附着方法，其特征在于，由所述降低位置到所述升高位置移动所述操作臂(12)以同时升高所述两组夹持器(13，14)，在所述臂的旋转运动前，引起所述夹持器从所述包装的装载物(CH)和从所述制备站(11)分离。

6.如权利要求1所述的制备和附着方法，其特征在于，借助于带有折叠的褶(16)的管状罩(H1)形成所述套(MA)，该管状罩平着缠绕在卷轴(B1)上。

7.如权利要求1所述的制备和附着方法，其特征在于，借助于没有褶的管状罩(H2)形成所述套(MA)，该管状罩平着缠绕在卷轴(B2)上。

8.如权利要求1所述的制备和附着方法，其特征在于，借助于平着缠绕在卷轴(B3)上的一块膜(H3)形成所述套(MA)，该膜展开在两端形成至少一个熔接缝(17)。

9.用于制备和在码放的装载物(CH)上附着包装套(MA)的机器，包括：

套(MA)的制备站(11)，该套由平着缠绕在储存卷轴(B1，B2，B3)上的柔性塑料膜制成；

夹持装置(DP)，用于抓住所述套(MA)并将其转移到所述附着站(15)以包裹所述装载物(CH)，所述夹持装置(DP)包括至少一组带有可移动杆(18)的夹持器(13，14)，以使得所述套(MA)的周长变化产生横向拉伸，每个杆(18)能进行平移运动，以便在所述附着循环结束时能够抽出并且分离所述套(MA)；

其特征在于，每个杆(18)至少在其一端有凹口(21)，以获得不同的拉伸比，使得能够在所述装载物(CH)的顶和/或底面形成新月形。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，每个杆(18)有圆形的横截面，设置用于在所述杆的无旋转运动的平移分离之后，获得顶部新月形。

11.如权利要求9所述的机器，其特征在于，每个杆(18)有圆形的横截面，设置用于当执行附着时，在所述膜超出所述杆的下方并且在所述套的过度拉伸之后，获得底部新月形。

12.如权利要求9所述的机器，其特征在于，每个杆(18)在附着行程结束时旋转预设的角度，然后平移到所述装载物(CH)的侧面的中部，以使其能够沿向上方向垂直分离。

13.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述夹持装置(DP)包括两组夹持器(13，14)和控制机构，所述两组夹持器在升高位置和降低位置间的所述高度方向能够移动，所述控制机构用于在所述升高位置借助于所述第一组夹持器(13)将已拉伸的所述套(MA)定位在所述装载物(CH)的上方，而同时移动所述空的第二组夹持器(14)到所述制备站(11)，同时，在所述降低位置，分别借助于所述第一和第二组夹持器(13，14)在所述附着站(15)执行将所述拉伸套(MA)固定在所述装载物(CH)上，并拾取在所述制备站(11)形成的下一个套(MA)。

14.如权利要求13所述的机器，其特征在于，具有相同结构的所述两组夹持器(13，14)是同步的，其被机械地连接到旋转的操作臂(12)的端部，该操作臂可以沿高度方向移动。

15.如权利要求13所述的机器，其特征在于，所述两组夹持器(13，14)被独立固定在两个不同的旋转操作臂上，该操作臂可作平移和旋转运动。

16.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述制备站(11)包括位于带有褶的罩(H1)的端部的一对夹爪(25，26)、切割装置(27)和两组夹子(28，29)，当所述套(MA)形成时，该夹子与褶(16)一起操作以将所述罩(H1)定位在预定高度并将其打开。

17.如权利要求9所述的机器，其特征在于，由不带褶的管状罩(H2)形成套(MA)的所述制备站(11)包括夹子组(128，129)和一对设计用于产生负压以执行打开所述套(MA)的抽气盒(31，32)。

18.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述套(MA)的所述制备站(11)包括配有多个滚筒(33)和配有一块膜(H3)的固定装置(35)的旋转盘(34)，该膜从储存卷轴(B3)展开。

19.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述附着站(15)配有附加的固定系统(SR)，该固定系统被设计成在所述装载物(CH)上的所述抽出阶段过程中，抵抗所述杆(18)对所述套(MA)的所述膜的可能的摩擦作用。

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