CN101486390B - 幅卷包装机中用于引领包装材料的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在包装机中对纸幅卷、纸板幅卷和其他纤维幅卷的幅卷进行包装时将包装材料卷的包装材料从包装材料卷引领至正被包装的幅卷的方法和装置，该装置包括至少一个包装站(2)和至少一个用于容置包装材料卷的空位(4)。为了处理包装材料，该装置包括：构件(9)，用以将包装材料(21)从包装材料卷(4，5-8)引领至位于包装站(2)中的正被包装的幅卷，此外，在该装置中，设有至少一个用于放置包装材料卷的空位(5-8)，该空位被设置为：当解卷包装材料(21)时，放置在该空位中的包装材料卷(5-8)的纵轴与正被包装的幅卷的纵轴形成一夹角。为了将包装材料(21)引领至正被包装的幅卷，该装置中设置有至少一个折皱构件(9)。

Description

幅卷包装机中用于引领包装材料的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于在包装机中对纸幅卷、纸板幅卷和其他纤维幅卷的幅卷进行包装时将包装材料卷(wrapped roll)中的包装材料(wrap)从包装材料卷引领至正被包装的幅卷的方法。 

本发明还涉及一种用于实现该方法的装置。 

背景技术

已知有多种不同的幅卷包装(roll packing)方法。最通常地，纸幅卷或纸板幅卷仍被包装在卷绕包装该幅卷的、牢固的包装纸(wrapping paper)内。在幅卷的端部设置内部、外部端部签条(label)，用以机械地保护该幅卷并使幅卷免受外界的冲击。理论上，包装材料(packing wrap)能够以三种方式卷绕包装幅卷。如果具有足够多种不同可用宽度的包装材料卷，则只在正被包装的幅卷或幅卷组上卷绕一层覆盖整个幅卷长度的包装层。当需要很高的生产能力且必须缩短单个幅卷的包装时间时采用这种包装方式。或者，可以使用重叠包装(overlap wrapping)或螺旋包装。在重叠包装中，利用多个邻接的、比幅卷的长度短的包装层包绕幅卷的外层长度，这些包装层共同覆盖幅卷的整个外表面。在螺旋包装中，包装材料以螺旋形式卷绕包装幅卷。螺旋包装的优点在于，理论上仅需要一个包装材料宽度，利用该宽度的包装材料能够包装所有正被包装的幅卷。除了改变包装材料的宽度之外，出于其他原因可能还需要使用多种不同的包装材料品种(wrap grade)。例如，购买纸或纸板的客户可能要求纸或纸板使用本身具有特殊外观的包装材料，以使其产品能够与竞争对手的产品区别开，或者由于不同的市场区域内的环境或处理方式的缘故而需要某一种类的包装材料。 

为了在需要时能够尽可能快地更改包装材料品种，可以在包装机中的所谓的包装材料托架(wrap carriage)中装设数个不同的包装材料卷，从中选择适合于包装的包装品种。包装材料卷在包装机中设置为使包装材料的行进 方向与正被包装的幅卷的方向交叉。随后，在包装过程中包装材料卷与正被包装的幅卷平行。包装材料卷具有连续差值的多种尺寸，并且包装材料从包装材料卷阵列下面被引领至包装站(wrapping station)。由于各包装材料卷的直径相同，因此包装材料卷阵列将会很长并且通常也较高。因此包装材料卷阵列在包装线一侧需要大量空间。由于工厂和生产场地(production floor)的空间有限，并且在新的设施中，构建额外的空间仍花费较大，因此每台生产机器所需的空间都使成本增加。因此，保持包装机和生产线所需的空间尽可能小是十分重要的。与上述装置相关的另一个问题是其布局不能够变化。空间需求沿某一方向被绝对地定向，并因此使包装机的定位更加困难。在机器更换和升级时以及当扩大生产能力时，这些问题尤其突出，从而设备应适合已有的空间，或者构建额外的空间尤其是高花费或棘手的。 

在另一种类型的幅卷包装线中，通过滚动来传送正被包装的幅卷，从而使正被包装的幅卷与包装机的纵向方向平行地运动。包装材料卷可以放置在机器顶部的包装站的托辊两侧，即放置在正被包装的幅卷的进入方向的一侧和离开方向的一侧。在不会横向地改变包装材料的方向的情况下，将包装材料从包装材料卷沿着平直的网幅引领至正被包装的幅卷。利用这种装置，可在机器中放置大量的包装材料卷，但是它们必须被安置在较高位置并且可放置在与包装线不同的位置。为了处理包装材料卷，需使用单独的提升装置以使包装材料卷的处理更加有效。 

尽管在使用数个包装材料卷时才产生最大的问题，但在使用一个或少数包装材料卷时放置包装材料卷也较为困难。 

专利文献DE 195 30 257 A1披露了一种机器，该机器包括供四个包装材料幅材卷使用的分配站。针对每一个包装材料幅材卷配置了一个包装材料幅材导引装置。 

专利文献US A 4 448 010披露了一种利用条状幅材制造袋型包装的包装机。这种包装机包括：用于在填装站分配产品的产品分配装置；用于纵向地移动心轴的长形装置；用于形成围绕该心轴的条状幅材的尾部的装置；用于推进心轴的套筒的进给装置；用于打开该套筒的引领端的装置；多个袋夹持组件；以及用于移动上述袋夹持组件的传送装置。 

专利文献US A 6 044 615则披露了另一种包装机。这种包装机具有：卷支撑装置，其具有可旋转地支撑沿轴向延伸的膜卷的支撑轴，围绕该膜卷卷绕有长形的袋形成膜；袋形成装置，其将膜从该膜卷中抽出并使该膜形成为袋状；封装装置，其将制品装入袋状膜中并密封该膜而形成包装；卷更换机构，用于沿轴向移出卷支撑装置；以及卷位置控制器，用于控制该卷更换机构，以便调节该卷支撑装置的位置。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法和装置，利用该方法和装置可以更为灵活地相对于包装机放置包装机的包装材料卷，并且可以将包装材料从放置位置引领至包装站。 

为实现上述目的，本发明提供了一种用于将包装材料从包装材料卷引领至位于包装站的正被包装的幅卷的方法。在该方法中，将包装机的至少一个包装材料卷放置为：当解卷所述包装材料时，所述包装材料卷的纵轴与所述正被包装的幅卷的纵轴形成一夹角；以及通过至少一个折皱构件将所述包装材料引领至所述正被包装的幅卷；并且将多个包装材料卷的纵轴设置成相对于所述正被包装的幅卷的纵轴的夹角为多个不同的夹角。 

另外，为实现上述方法，本发明提供了一种包装机内的装置，该装置包括至少一个包装站，该装置设有：至少一个用于放置包装材料卷的第一空位；以及用于将包装材料从包装材料卷引领至位于所述包装站中的正被包装的幅卷的折皱构件；至少一个用于放置所述包装材料卷的第二空位，所述空位被设置为当解卷所述包装材料时，放置在所述第二空位中的包装材料卷的纵轴与所述正被包装的幅卷的纵轴形成一夹角；以及用于通过至少一个所述折皱构件将所述包装材料引领至所述正被包装的幅卷的构件，并且多个用于放置所述包装材料卷的空位被设置成使安置在其中的所述包装材料卷的纵轴相对于所述正被包装的幅卷的纵轴的夹角为数个不同的夹角。 

在不脱离如附的权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，本发明还包括其它多种改进设计。 

本发明基于这样的事实：包装机的至少一个包装材料卷放置为当解卷该包装材料时该包装材料卷的纵轴与正被包装的幅卷的纵轴之间形成一夹角，以及通过至少一个折皱构件(creasing element)将包装材料引领至正被包装 的幅卷。 

根据本发明的一个优选实施例，将包装材料卷中的一部分包装材料卷的纵轴设置成相对于正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，以及将至少部分包装材料幅的行进方向设为沿着正被包装的幅卷的行进方向。 

根据一个优选实施例，将包装材料卷中的一部分包装材料卷的纵轴设置成相对于被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，以及将至少部分包装材料幅的行进方向设为与所述正被包装的幅卷的行进方向相反。 

根据另一个实施例，沿着相对于正被包装的幅卷的行进方向相同或相反的方向从包装材料卷解卷包装材料。 

根据一个实施例，将各包装材料卷的纵轴设置为相对于正被包装的幅卷的纵轴的夹角为数个不同的夹角。 

根据一个特别优选的实施例，可以与包装相关地调节折皱构件的夹角。 

根据另一个优选的实施例，可以改变折皱构件相对于正被包装的幅卷或包装材料卷的位置。 

具体地，根据本发明的方法和装置的特征各独立权利要求的特征部分的内容。 

从属权利要求中更详细地限定了本发明的各优选实施例。 

本发明具有许多显著的优点。 

通过本发明，能够在工厂设施中容易地节省空间或便于设计和设置包装线。当扩大包装系统的生产能力时能够避免构建额外的空间，或能够在先前不可能的空间中设置生产能力更高的包装系统。借助构成本发明的一个特征的折皱构件，可将至少部分包装材料卷放置为相对于正被包装的幅卷形成几乎任何的角度，并从而可以最优地利用可用空间。该装置同样地适用于中心包装、螺旋包装或重叠包装。本发明特别的优点在于，在螺旋包装或重叠包装中，能够根据需要借助折皱构件来设定被供给的包装材料沿着正被包装的幅卷的纵轴方向的输送、以及设定螺旋包装中包装材料相对于正被包装的幅卷的夹角，并且包装材料卷能够保持在合适的位置。因此，减少了传送的物量，并且在不损失设备结构的刚度或耐久性的情况下使设备的结构更为轻便。

附图说明

以下参照附图详细描述本发明。 

图1为本发明一个实施例的示意图； 

图2示出本发明第二实施例；以及 

图3为本发明第三实施例的示意图。 

具体实施方式

下文中，“纵轴”是指幅卷的中心轴线，包装材料或产品围绕该轴线卷绕在正被包装的幅卷上，并且该轴线与被包装在幅卷上的包装材料或产品的纵向方向交叉。 

在该说明书中，除非另行说明，否则均认为正被包装的幅卷和包装材料卷处于水平位置，并且两者的纵轴线之间的夹角和相对位置均是指从上方观察时两轴线相对于彼此形成的夹角。例如，包装材料卷可以处于相对于水平面或竖直面倾斜的位置。最普遍的情况是，不同的包装材料卷以及正被包装的幅卷的纵轴虽为水平的，但是它们之间存在着高度差，以便能够在前卷(front roll)下面将包装材料例如沿着包装材料的行进方向引领至包装站。 

在图1中，正被包装的幅卷在传送带1上被传送。包装站2在传送带1旁边，并且在传送带上传递的正被包装的幅卷借助位于传送带的两侧的托辊3而从传送带1被提起、并被推向包装站2。在该实施例中，直接邻接包装站2的是用于放置包装材料卷的一个空位4，该空位4设置为与传送带的行进方向、以及在包装站2进行包装的正被包装的幅卷的行进方向平行。除此之外，在包装机中还设有用于放置不同类型的包装材料的四个另外的空位5至8。这些另外的空位被设置为相对于包装材料幅的行进方向交叉，并且对于位于所述额外空位的包装材料卷，包装材料的解卷方向(unwrappingdirection)与正被包装的幅卷的纵轴方向及传送带1的传送方向平行。不同空位中的包装材料卷可以具有彼此不同的宽度，或者包括不同类型的包装材料，用以形成不同的包装。在该说明书中，用于放置包装材料卷的空位以及放置在该空位中的包装材料卷都用相同的附图标记表示。 

由于在中心包装、重叠包装和螺旋包装中必须将包装材料以至少部分地围绕正被包装的幅卷的纵轴旋转的方式供给到该正被包装的幅卷，因此从包装的视角观察，从幅卷的空位5至8解卷的包装材料卷5至8的解卷方向相对于正被包装的幅卷交叉是不恰当的。为此，必须改变包装材料的行进方向。 通过折皱构件9来将包装材料21引领至包装站2。在这种情况下，折皱构件9被设置为相对于包装材料的行进方向和正被包装的幅卷的纵轴的夹角为45°。当包装材料21围绕折皱构件9旋转时，包装材料21的行进方向变化90°，此后，包装材料21的行进方向相对于正被包装的幅卷交叉，并且包装材料21能够供给到包装站2并以常规方式卷绕正被包装的幅卷。在附图中仅示意性地以宽带21示出包装材料及其行进路线。 

作为折皱构件，可以使用旋转的皱纹辊(creasing roll)或固定的折皱铁砧(creasing iron)，所述旋转的皱纹辊或固定的折皱铁砧可以为表面平滑的、无覆层的装置或有覆层的装置，该装置是由铁或能够形成足够刚度结构的其他一些材料制成，在该装置中具有一个表面，包装材料能够沿着该表面滑动。为使摩擦最小化，可以在皱纹辊与包装材料之间、或者折皱铁砧与包装材料之间鼓吹空气，或者相应地，如果必须将包装材料约束为贴靠在折皱构件上，则可以在包装材料或折皱构件之间形成负压。为了形成过压或负压，可利用在折皱构件的表面上设置多个孔，或者该表面可以是多孔的及可透气的。所有需要改变卷绕方向的包装材料可以通过同一个折皱构件来供给，或者部分包装材料卷可以具有相同的折皱构件而部分包装材料卷可以分别具有自己的一个折皱构件，或者每种包装材料卷可以分别具有自己的折皱构件。 

可以使折皱构件9沿着正被包装的幅卷的纵轴方向可移动，从而例如在重叠包装以及螺旋包装中通过移动折皱构件就可简单地改变用于正被包装幅卷的包装材料的供给点。这样就不需要移动较沉重的正被包装的幅卷或沉重的包装材料卷。另外，折皱构件的角度能够被改变。通过改变折皱构件的角度，可以尤其在螺旋包装中控制包装材料螺旋的攀升以及在包装过程中控制包装材料。类似地，如果将多个包装材料卷设置为相对于正被包装的幅卷的纵轴具有不同的夹角，例如设置为围绕包装站的半圆形，则可以利用可旋转的折皱构件来轮流控制来自每个包装材料卷的包装材料，使其通向正被包装的幅卷。如需要的话，可以仅使用一个折皱构件，或使用供少数几个包装材料幅共用的折皱构件。 

通过在行进路径中连续设置数个折皱构件来提供不同的包装材料供给幅，从而可根据其空间分配状况而将包装材料卷围绕着包装站放置在理想的位置。应注意的是，包装材料卷也可以沿竖直方向放置在不同的位置，从而 在传送带1上方的空间也可以放置包装材料卷。如果包装材料卷的轴线与传送带1的行进方向和包装站中的正被包装的幅卷的轴线平行，则通过两次根据图1的90°折曲(crease)可以将包装材料引领至包装站。如果包装材料卷平行于图1中包装材料卷，理论上仅需要一次折曲，但是需要额外的导辊以将形如理想的幅的包装材料输送至位于恰当高度的包装站。 

图2示出了可选的装置，其中多个包装材料卷相对于正被包装的幅卷在包装站2的两侧交叉，在这种情况下，在该装置中的包装站2两侧分别有两个空位10、11和12、13。来自包装站2两侧的包装材料分别具有自己的折皱构件14、15。这些折皱构件能够以上文所述的方式可旋转和/或可沿正被包装的幅卷的纵向方向移动。或者，可以使用一个可旋转的折皱构件，并根据包装材料由哪个卷供给来改变该折皱构件的位置。除了包装站2之外，对于与传送带1平行的包装材料卷而言，逆转行进方向的可旋转折皱构件显然不是必需的。 

在图3的装置中，包装材料卷的空位16至20是沿着相对于在图1中传送带的行进方向的相反方向设置的。附图还示出了在所述空位中能够放置不同的包装材料卷，即在空位16、17中放置最宽的卷，在空位18、19和20中放置有不同宽度的较窄的卷。该装置考虑到最宽的包装材料的消耗量最大，因此为这种最宽的包装材料卷预留了两个空位16、17。以与先前公知的包括多个容置包装材料卷的空位的包装系统类似的相应方式来优化包装材料卷的空位的数目以及放置在所述空位中的包装材料的宽度和包装材料的类型。在新近的包装系统中，通常设有5至8个放置包装材料卷的空位，在空位中可以设置包装材料卷托架，但如果对不同的包装材料的需求很大，则所述空位的数目甚至可以为10-12个。并且，当可用的空间很小、并且需要很多放置包装材料卷的空位时，根据本发明的装置还易于根据所需包装材料卷的数目来进行修改。 

通过本发明，可以将包装材料卷放置在包装线的两侧。然而，包装线的最佳设置方式和结构始终是要根据特定条件：如可用的空间、所需的包装能力等因素来最终确定的。 

当实施本发明时需考虑的一个问题是，包装材料的非对称性，即，包装材料的不同侧面上的印刷内容和材料几乎总是不同的。包装材料包装在正被 包装的幅卷上的方式必须总是使将要面对幅卷的一侧实际地面对幅卷、并使包装材料的外侧保持在外面。如果幅卷的行进方向以上文所述的方式被逆转一次，则卷的侧面将被调换。当设计包装材料的行进路径时必须考虑这种情况。因此，如果进行奇数次的折皱，必须增加一个折皱构件，以使正被包装的幅卷上的包装材料的侧面朝向正确无误。该折皱构件可以设置为靠近包装材料卷的解卷位置。随后，还必须正确地调整卷的旋转方向。 

理论上，可以同时使用卷绕方向相反的包装材料卷，但是由于包装材料制造设备被设计为制造以特定的方式卷绕的产品，因此在包装材料的制造阶段难以更改执行包装的侧面。 

上述的各实施例提出了一种装置，在该装置中沿正被包装的幅卷的纵轴方向传送正被包装的幅卷。本发明可以同样应用在通过滚动或通过相对于包装线交叉的移动来传送幅卷的包装系统中。 

基于上述各实施例易见，在本发明的保护范围内可实现多种与上述实施例不同的装置。因此，本说明书的目的并非是将本发明限制为仅与上述实施例相关，而是应将本发明的专利保护范围通过如附的权利要求书来加以最宽泛地解释。 

Claims (12)

1.一种用于将包装材料(21)从包装材料卷引领至位于包装站(2)的正被包装的幅卷的方法，其特征在于，将包装机的至少一个包装材料卷放置为：当解卷所述包装材料(21)时，所述包装材料卷的纵轴与所述正被包装的幅卷的纵轴形成一夹角；以及通过至少一个折皱构件(9)将所述包装材料(21)引领至所述正被包装的幅卷；并且将多个包装材料卷的纵轴设置成相对于所述正被包装的幅卷的纵轴的夹角为多个不同的夹角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述包装材料卷中的一部分包装材料卷的纵轴设置成相对于所述正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，以及将所述一部分包装材料卷的包装材料(21)的行进方向设为与所述正被包装的幅卷的行进方向相反；以及/或者将所述包装材料卷中的又一部分包装材料卷的纵轴设置成相对于所述正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，并且将所述又一部分包装材料卷的包装材料(21)的行进方向设为沿着所述正被包装的幅卷的行进方向。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个包装材料卷位于所述正被包装的幅卷的传送带(1)上方。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，改变所述折皱构件(9)相对于所述正被包装的幅卷的纵轴的夹角，以及/或者改变所述折皱构件(9)在所述正被包装的幅卷的纵轴方向上相对于所述正被包装的幅卷的位置。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述包装材料(21)输送至包装站(2)之前，利用所述折皱构件(9)至少两次改变所述包装材料(21)的行进方向。

6.一种包装机内的装置，包括至少一个包装站(2)，其特征在于，所述装置还设有：

至少一个用于放置包装材料卷的第一空位；以及

用于将包装材料(21)从包装材料卷引领至位于所述包装站(2)中的正被包装的幅卷的折皱构件(9)；

至少一个用于放置所述包装材料卷的第二空位，其被设置为：当解卷所述包装材料(21)时，放置在所述第二空位中的包装材料卷的纵轴与所述正被包装的幅卷的纵轴形成一夹角；以及

用于通过至少一个所述折皱构件(9)将所述包装材料(21)引领至所述正被包装的幅卷的构件，并且

多个用于放置所述包装材料卷的所述第二空位被设置成使安置在其中的所述包装材料卷的纵轴相对于所述正被包装的幅卷的纵轴的夹角为数个不同的夹角。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于放置包装材料卷的第二空位中的一部分第二空位被设置为使安置在其中的所述包装材料卷的纵轴相对于所述正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，并且所述一部分第二空位中的包装材料卷的包装材料(21)的行进方向被设为沿着所述正被包装的幅卷的行进方向。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于放置包装材料卷的第二空位中的一部分第二空位被设置为使安置在其中的所述包装材料卷的纵轴相对于所述正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，并且所述一部分第二空位中的包装材料卷的包装材料(21)的行进方向被设为与所述正被包装的幅卷的行进方向相反。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于放置包装材料卷的第二空位中的一部分第二空位被设置成使安置在其中的所述包装材料卷的纵轴相对于所述正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，并且所述一部分第二空位中的包装材料卷的包装材料(21)的行进方向被设为与所述正被包装的幅卷的行进方向相反；以及所述用于放置包装材料卷的第二空位中的又一部分第二空位被设置成使安置在其中的所述包装材料卷的纵轴相对于所述正被包装的幅卷的纵轴方向的夹角为直角，并且所述又一部分第二空位中的包装材料卷的包装材料(21)的行进方向被设为沿着所述正被包装的幅卷的行进方向。

10.如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个包装材料卷位于所述正被包装的幅卷的传送带(1)上方。

11.如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述折皱构件(9)相对于所述正被包装的幅卷的纵轴的夹角能够被改变，以及/或者所述折皱构件(9)在所述正被包装的幅卷的纵轴方向上相对于所述正被包装的幅卷的位置能够被改变。

12.如权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，具有至少两个折皱构件，用于在将所述包装材料(21)输送至包装站(2)之前通过所述折皱构件(9)至少两次改变所述包装材料(21)的行进方向。

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