CN101557999B - 沿传输路径将包装物分组的单元 - Google Patents

Abstract

描述了一种沿传输路径(T)将包装物(2)分组的单元(1)，具有输入站(5)，接收排列成平行于传输路径(T)的纵向行列的包装物(2)；组(3)的输出站(6)，该组由来自相应的纵向行列的给定数量的包装物(2)限定并排列成横向于传输路径(T)的至少一行；可移动的输送表面(9)，为其以预定的时间间隔提供与每一组(3)中包装物相等数量的包装物(2)，输送表面沿传输路径(T)供给包装物(2)；至少一个排列构件(45)，其沿具有平行于传输路径(T)的工作部分(R₁)的第一路径(R)循环移动；至少一个推动构件(50)，其沿具有平行于传输路径(T)的工作部分(S₁)的第二路径(S)循环移动；排列构件(45)和推动构件(50)分别通过独立的第一和第二输送装置(48，53)移动；第一和第二路径(R，S)的工作部分(R₁，S₁)相互重合。

Description

沿传输路径将包装物分组的单元

技术领域

本发明涉及一种沿传输路径将包装物分组的单元。 

在下面的说明和权利要求中，术语“包装物”以最广义的方式使用，用来表示任何包装液体或可流动食品的容器，因此不仅包括由多层片状材料等制成的包装件并且类似的，参见下文中仅以示例的方式的包装物，而且包括玻璃或塑料瓶、罐等。 

背景技术

如已公知的，例如果汁、UHT(超高温处理的)牛奶、葡萄酒和番茄汁等许多可流动食品都是以消毒的片状包装材料制成的包装物出售。 

该种包装物的典型示例是被称为Tetra Brik Aseptic(注册商标)的用于液体或可流动食品的平行六面体形包装物，其由折叠并密封的层压带状包装材料制成。该包装材料具有多层结构，该多层结构包括基础材料层，例如纸，基础材料层的两面覆盖有热封塑性材料层，例如聚乙烯。对于长期储存的产品(例如UHT牛奶)的无菌包装，包装材料包括阻氧材料层，如铝铂，其叠加在热封塑性材料层上，并且顺次由另一热封塑性材料层覆盖，最终形成接触食品的包装物内表面。 

如所公知的，这种包装物在全自动包装线上生产，来自卷筒式给纸的包装材料在该包装线形成连续管；该卷包装材料例如通过施用化学消毒制剂(如过氧化氢溶剂)进行消毒，随后例如通过加热将消毒制剂从包装材料的表面去除；接着这样消毒的包装材料卷保持在封闭、消毒的环境中，并纵向折叠密封以形成竖管。 

管由经消毒或经消毒处理的食品充满并密封，随后沿等间距的截面切断以形成枕包，这些枕包被机械地折叠以形成相应的最终的例如基本平行六面体形的包装物。 

可替代地，包装材料可以切成空坯，这些空坯在成型芯轴上形成包 装物，包装物被充满食品并被密封。这种包装物的一个例子是以商标名称Tetra Rex(注册商标)闻名的所谓的“山形盖顶”包装物。 

对于上述两种情况，最终的包装物被连续地供给到分组单元，在分组单元包装物以预定数量被形成单独的组，这些组最后用包装材料(例如纸板或塑料膜)包装起来以形成运输给零售商的相应的包装件。 

更具体地，包装物平行于传送方向成行地供给到分组单元，并暂时聚积在接收站；然后接收站上预定数量的包装物被供给到输送机上以传送到输出站。沿着由输送机限定的路径，各组中的包装物横向于行进方向排列成一行或多行，然后被推到输出站，在输出站，用包装材料将这些包装物进行包装从而形成相应的包装件。 

适用于将塑料瓶分组的已知分组单元的实例在美国专利US6793064中示出。 

更具体的，上述单元大致上包括连续带式输送机，该输送机具有直平的输送支路，瓶子以预定时间间隔并以预定数量的组的形式被供给到输送支路上，以传送到下游的包装站，在包装站这样形成的各组瓶子被包装以交付给零售商。 

当其被供给到包装站，各组的瓶子首先排列成特定的布局，然后以那种布局被推到包装站。这通过沿瓶子的行进方向顺次设置的两个单独的机构，即排列机构和推动机构来完成。 

排列机构位于输送机之上，并包括多个横向于瓶子的行进方向的排列杆，这些排列杆由链驱动设备沿环形路径供给，该环形路径具有面向而且平行于输送机的输送支路的部分。 

供给到输送机上的各组瓶子靠置在相应的下游的排列杆，排列杆比输送机行进的慢。 

因此，排列杆可以相对于输送机的速度稍微降低瓶子的速度，从而在行进方向上压紧瓶子，并将其沿横向于行进方向排列成一行或多行。排列杆还能防止瓶子在输送机上倾翻。 

推动机构位于输送机上，并在瓶子的行进方向上位于排列机构的下游，并且与排列机构类似，其包括横向于瓶子的行进方向延伸的多个推动杆，这些推动杆由另一个链驱动设备沿环形路径供给，该环形路径具有面向而且平行于输送机的输送支路的部分。 

在排列杆释放相应组的瓶子时，各推动杆与各组瓶子的上游侧相互作用，以与输送机相同的速度将该组推到包装站。

上述已知类型的单元体积非常大，从而留下了关于输出的改进空间，并且由于经受较大的加速和减速力，从而导致包装物和输送机之间可能的滑动。 

发明内容

本发明的目的是提供一种设计为提供简单、低成本的方案，至少解决与已知装置有关的前述缺陷之一的包装物分组单元。 

根据本发明，提供了一种用于沿传输路径分组包装物的单元。具体地，一种用于沿传输路径将包装物分组的单元，所述单元包括：输入站，接收排列成平行于所述传输路径的纵向行列的所述包装物；用于组的输出站，所述组由来自相应的所述纵向行列的给定数量的包装物限定并排列成横向于所述传输路径的至少一行；可移动的输送表面，以预定的时间间隔被供给与每一组中包装物数量相等的包装物，所述输送表面将所述包装物沿所述传输路径从所述输入站供给到所述输出站；至少一个排列构件，其沿第一路径循环移动，所述第一路径具有至少一个平行于从所述输入站到所述输出站的所述传输路径的工作部分，所述至少一个排列构件包括排列表面，在每一循环中，所述排列构件上游的各组中的包装物靠置于所述排列表面并排列成横向于所述传输路径的至少一行；至少一个推动构件，其沿第二路径循环移动，所述第二路径具有至少一个平行于从所述输入站到所述输出站的所述传输路径的工作部分，所述至少一个推动构件包括推动表面，在每一循环中，所述推动表面作用于推动构件下游的包装物的每个组以将所述组推出所述单元；其中，所述排列构件和所述推动构件通过独立的第一输送装置和第二输送装置分别沿所述第一路径和所述第二路径移动；以及所述第一路径和所述第二路径的所述工作部分至少部分重合。 

附图说明

本发明优选的、非限定性实施例将通过实例的方式参照附图进行描述，其中： 

图1为根据本发明教导的包装物分组单元的透视图，为了清楚的目的去除了一些部件； 

图2为图1的单元的侧视图； 

图3为图1和图2的单元的局部的放大透视图； 

图4和图5为图1和图2的单元的另一局部在两个不同的操作位置的放大的侧视图。 

具体实施方式

参见图1和图2，标号1表示根据本发明的沿传输路径T分组包装物2的整个单元，在所示的实例中，传输路径T为一条直的传输路径。更具体地，单元1用于将包装物2分成具有预定数量和布局的组3，以供应到包装单元4(在图1和2中仅部分地示出)，在包装单元将组3用例如纸板或塑料膜等包装材料(未示出)包装起来，以形成输送给零售商的相应的包装件。 

在例子中，包装物2由平行六面体形包装件限定，如上前面详细描述的，平行六面体形包装件由多层片状包装材料制成，其中充满可流动食品，例如巴氏灭菌或UHT牛奶、果汁、或葡萄酒等并被密封。 

可替代地，包装物2可以由利用例如塑料膜等包装材料保持在一起 的多个包装件限定，或者可以由其它种类的包装容器限定，例如盖子或罐等。 

单元1基本上包括输入站5，用来接收设置成平行于路径T纵向行列排列的包装物2；组3的输出站6，组3包括来自相应的纵向行列并以横向于路径T排列成一行或多行的给定数量的包装物2；输送机8，限定移动输送表面9，以预定间隔向输送表面供给与各组3数量相等的包装物2，然后其将包装物2沿路径T从输入站5供给到输出站6；排列设备10，其与输送机8上的包装物2相互作用，从而当包装物向输出站6行进时，将其沿横向于路径T排列成一行或多行；以及推动设备11，其与排列后的包装物2的组3相互作用，以将组推出单元1。 

更具体地，包装物2通过步进式带式输送机12供给到输入站5，并且一旦形成单独的组3，就从输出站6输送到另一个带输送机13，带输送机13形成包装单元4的一部分并且在附图中仅部分地示出。 

更具体地，输送机12包括环绕多个辊子15(至少有一个供有动力)的带14，并且为包装物2限定了一个平坦水平的上输送表面16，上输送表面16与输送机8的输送表面9共面并位于其上游。更具体地，当包装物在输送机12上行进时，通过形成于输送表面16上部的多个固定导槽17，包装物2保持于平行于路径T的纵向行列。各导槽17由两个侧向导壁18限制，在两个侧向导壁之间供给相对的纵向行列的包装物2，包装物2直立在输送表面16上。 

以已知的方式，输送机12由伺服电动机(未示出)以一定长度的时间间隔驱动，该时间间隔的长度取决于包装物2的数量，在输送机12的每一驱动阶段供给输入站5以形成相应的组3。即，对于输送机12的每一驱动阶段，给定数量的包装物2从输送机12的输送表面16的下游部分输送到单元1的输入站5，输入站5由输送机8的输送表面9的上游部分限定。每一驱动阶段跟随着暂停，此时包装物2聚积在输送表面16的所述下游部分上。 

供给到输送机8的包装物2的数量利用例如光传感器等传感器以已知的方式控制，由于对于清楚地理解本发明不是必要的，因此在图中未示出。 

优选地设置与输送机12暂停的同时致动的保持设备20，以阻止等待被供给到输入站5的包装物2的队列前进。 

更具体地，保持设备20(图1、2、4、5)位于输送表面16的下游部分之上，并包括多个止动板21，止动板被选择性地致动以与相应的纵向行列中的下游包装物2的顶部协作。 

更具体地，各止动板21由驱动器22连接于伺服电动机23，通过驱动器各止动板在升高的释放位置(图5)和降低的保持位置(图1、2、4)之间移动，在升高的释放位置各止动板与相应的纵向行列中的包装物2分开，以使其自由进入输送机8；在降低的保持位置各止动板与相应的纵向行列中的紧靠地位于输入站5上游的一个或多个包装物2的顶部协作，以防止它/它们朝输送机8移动。 

具体参见图4和图5，驱动器22基本上包括将运动从伺服电动机23的输出轴25向从动轴26传输的带驱动器24；以及将相应的止动板21连接于轴26的多个杆机构27。 

更具体地，轴25、26具有相互平行且垂直于传输路径T的相应的轴线A、B，轴25、26由仅部分示出的支撑结构28支撑在轴向固定位置，以围绕相应的轴线A、B旋转；驱动器24包括环绕两个皮带轮30、31的带29，两个皮带轮30、31与相应的轴25、26成一定角度的构成一体。 

各杆机构27基本上包括： 

第一杆32，具有与轴26铰接的一端，以及铰接于突起33的相对端，突起33形成在相应的止动板21的相对于包装物2协作的一侧的相反侧；以及： 

比杆32短的第二杆34，其具有与轴26配合的一端，和具有相对的侧面突起35的相对自由端，当轴26旋转时侧面突起35与杆32的边缘协作以旋转杆32。 

各杆机构2 7还包括板簧36，板簧36平行于杆32延伸，并具有固定于突起的一端，该突起从杆32与杆34协作的一侧的相对侧突出；以及接合到相应的底座里面的相对端，该底座形成在止动板21的突起33内并离开杆32的铰接点一定距离。 

各杆机构2 7还优选地包括介于杆32和杆34之间的圆柱形的卷簧37，其将相应的止动板21弹性地加载到位于相应的纵向行列的包装物2上的降低的保持位置。也就是，各止动板21由相应的卷簧37独立地弹性加载到相应的包装物2上，以优选地适应于包装物2的形状。 

各组3中的包装物2在输送机8上时被排列，输送机8优选地为带 输送机并由已知的伺服电动机(未示出)以不变或可变速度连续地驱动。 

具体地参照图1和2，输送机8基本上包括环绕多个辊子41的带40，多个辊子41中的至少一个辊子连接于所述伺服电动机，带40为包装物2限定上输送表面9。 

输出站6优选地由与输送表面9共面并处于其下游的减速表面42限定，输送站在组3的包装物2输送到包装单元4之前将其减速。 

减速表面42优选地由介于输送机8和输送机13之间的固定的水平表面43限定。 

可替代的，减速表面42可以由比输送表面9移动的慢的可动表面限定，或者由表面9单独限定。 

排列设备10包括一个或多个杆形排列构件45，排列构件45垂直于包装物2的行进方向延伸，并沿着具有平行于从输入站5到输出站6的路径T的工作部分R1的路径R循环移动，各排列构件45限定排列表面46，在每一循环中，相应的上游组3的包装物2靠置于排列表面46并被排列成横向于路径T的一行或多行。 

在示例中，排列构件45的数量为8个，并等间隔地装配于链输送机47，链输送机47位于输送机8的输送表面9之上，并位于减速表面42之上。 

更具体地，输送机47包括两个相同的环形链48，其在输送机8的输送表面9和减速表面42的相对侧延伸，在其间支撑排列构件45，并限定排列构件45的路径R。 

各个链4 8环绕相应数量的辊子49以呈现出大概矩形的外形，并具有两条平行于输送机8的输送表面9和减速表面42的侧边，以及垂直于表面9、42的两个侧边。 

与排列设备10完全相同方式，推动设备11包括一个或多个杆型推动构件50，推动构件50垂直于包装物2的行进方向延伸，并沿着具有平行于从输入站5到输出站6的路径T工作部分S1的路径S循环移动，各推动构件50限定推动表面51，在每一循环中，推动表面51作用在推动构件50下游的各组3的包装物2，以将组3推出单元1。 

在实例中，推动构件50数量为8个，并等间隔地装配于与输送机47相同的链输送机52，并位于输送机8的输送表面9之上，以及位于减速表面42之上。 

更具体地，输送机52包括两个相同的环形链53，其在输送机8的输送表面9和减速表面42的相对侧延伸，在其间支撑推动构件50，并限定推动构件50的路径S。 

输送机47的链48和输送机52的链53优选地平行并相向定位，以使由其限定的路径R和S重合。 

如图1和图2所示，各链53环绕与相应的辊子49同轴的相应数量的辊子54，以呈现出与链48相同的大概矩形的外形，并具有两条平行于输送机8的输送表面9和减速表面42的侧边，以及垂直于表面9、42的两个侧边。 

也就是，链48和链53沿它们延伸的四个侧边的每一侧边共面。 

在实例中，链48位于多个外部链53之间。 

输送机47和52优选地相应的独立的伺服电动机55、56驱动。 

如图1所示，每个伺服电动机55、56利用相应的带驱动器57、58控制相应对的链48、53，带驱动器57、58将伺服电动机55、56的输出轴连接于支撑相应对的辊子49、54的轴61、62；其它辊子54、49空转地装配于由伺服电动机55、56驱动的相应轴61、62上，辊子54、49与由伺服电动机55、56供有动力的那些辊子(49，54)同轴，并支撑其它两个链53、48。 

在本发明优选的实施例中，链48且由此排列构件45由相应的伺服电动机55间歇地驱动，而链53且由此推动构件50由相应的伺服电动机56连续地驱动。 

在实例中，链48和排列构件45与向输送机8提供包装物2的输送机12同步。 

具体地如图3所示，每个排列构件45在链48的链节之间延伸，各排列构件固定于链节上；而每个推动构件50在位于固定该推动构件的链53的链节下游的相应的链节之间沿链53的行进方向延伸，使得在输出站6(图2)，推动构件50在传输路径T的方向相对于相应的链53突出，以伴随包装物2组3到包装单元4的输送机13的上游部分上。 

如图1所示，沿输送机8的输送表面9行进的包装物2由两个固定的侧面构件65保持在侧面，两个侧面构件65向输出站6聚合以垂直于路径T压紧包装物2。 

侧面构件65横向于包装物2的行进方向的位置优选地利用未示出 的已知系统来调整。 

单元1的运行将参考包装物2的一组3的构成来描述，在初始状态(图2)，输送机12是静止的，最后形成所述组的包装物2聚积在输送机12的输送表面16的下游部分上，保持设备20的止动板21位于降低的保持位置，与邻近输入站5的包装物2协作。 

当致动输送机12时，保持设备20的止动板21旋转进入升高的释放位置(图5)，以使给定数量的包装物2能被供给到输送机8上。 

即，伺服电动机23与输送机12同时致动，并利用驱动器24，使轴26绕轴线B旋转以利用杆机构27升起止动板21。 

从输送机12输送到输送机8的包装物2靠置在排列构件45的排列表面46上并行进穿过输入站5。 

一旦预定数量的包装物2偏离输送机12供给，这是受到阻止的，保持设备20的止动板21就被旋回到降低的保持位置(图2、4)，以阻止聚积在输送表面16的包装物2的队列。 

另一方面，供给到输送机8上的包装物2的组3由输送机8沿路径T供给到输出站6。 

在该过程中，支撑排列构件45的输送机47被停止，然后又以比输送机8快的速度重新启动；因此包装物2先被分组一起靠在相应的静止的排列构件45上，沿横向于路径T的方向被排成行，在本例中被排成两行；然后当排列构件45与包装物2脱离并沿路径R又开始移动时，包装物2由输送机8供给到固定表面43。 

到达固定表面43时，包装物2先慢下来并最后由固定表面43停止。即，在输送机8的输出处，包装物2在固定表面43上滑动停止。 

当组3沿路径T行进时，组成的包装物2通过侧面构件65的引导作用沿垂直于路径T的方向被压缩。 

接着，位于停止在固定表面43上的包装物2的组3的上游的邻近的推动构件50赶上下游的包装物2并将其推出单元1，推到包装单元4的输送机13上。 

本发明的单元1的优点根据上述描述将变得清楚。 

具体的，由于排列构件45和推动构件50由单独的伺服电动机55、56驱动并沿同一路径R、S移动，所以单元1能达到最大产量而整体尺寸最小化。 

实际上，推动构件50的速度不再必须由排列构件45的速度来决定，其必须比输送包装物2的输送机8“慢”。 

更具体地，通过连续地运行推动构件50，并在很小的间隔内进行有效排列的停止时间和补偿停止时间的最快的运行时间的情况下间歇地运行排列构件45，所以输出率直接由推动构件50运行速率决定。 

而且，通过将排列构件45和推动构件50的链48、53放置在输送包装物2的输送机8的相对侧，使得排列构件45和推动构件50沿同一路径行进，因此单元1的整体尺寸在包装物2的行进方向上和横向于包装物2的行进方向的方向上都实现了最小化。 

最后，当包装物2沿传输路径T行进时其经受的移动和减速的结合使作用在包装物2上的加速力和减速力达到最小，并使包装物2在输送表面9和减速表面42上滑动的可能性降到最小。 

显然，可以对单元1做此处未描述和示出的改变，但不超出所附权利要求限定的范围。 

特别地，输送机47和输送机52可以设置成路径R、S仅所有或部分的工作部分R₁和S₁重合。 

而且，保持装置20可以用在不同类型的分组单元上，例如在申请人的国际专利PCT/EP2006/050644或美国专利US6793064中描述的单元。 

Claims (12)

1.一种用于沿传输路径(T)将包装物(2)分组的单元(1)，所述单元(1)包括：

输入站(5)，接收排列成平行于所述传输路径(T)的纵向行列的所述包装物(2)；

用于组(3)的输出站(6)，所述组(3)由来自相应的所述纵向行列的给定数量的包装物(2)限定并排列成横向于所述传输路径(T)的至少一行；

可移动的输送表面(9)，以预定的时间间隔被供给与每一组(3)中包装物数量相等的包装物(2)，所述输送表面(9)将所述包装物(2)沿所述传输路径(T)从所述输入站(5)供给到所述输出站(6)；

至少一个排列构件(45)，其沿第一路径(R)循环移动，所述第一路径具有至少一个平行于从所述输入站(5)到所述输出站(6)的所述传输路径(T)的工作部分(R₁)，所述至少一个排列构件包括排列表面(46)，在每一循环中，所述排列构件(45)上游的各组(3)中的包装物(2)靠置于所述排列表面并排列成横向于所述传输路径(T)的至少一行；

至少一个推动构件(50)，其沿第二路径(S)循环移动，所述第二路径具有至少一个平行于从所述输入站(5)到所述输出站(6)的所述传输路径(T)的工作部分(S₁)，所述至少一个推动构件包括推动表面(51)，在每一循环中，所述推动表面作用于推动构件(50)下游的包装物(2)的每个组(3)以将所述组(3)推出所述单元(1)；

其特征在于，所述排列构件(45)和所述推动构件(50)通过独立的第一输送装置(48)和第二输送装置(53)分别沿所述第一路径(R)和所述第二路径(S)移动；以及所述第一路径(R)和所述第二路径(S)的所述工作部分(R₁，S₁)至少部分重合。

2.如权利要求1所述的单元，其特征在于，所述第一路径(R)和所述第二路径(S)的所述工作部分(R₁，S₁)相互完全重合。

3.如权利要求1或2所述的单元，其特征在于，所述第一路径(R)和所述第二路径(S)相互完全重合。

4.如权利要求1所述的单元，其特征在于，所述排列构件(45)沿所述第一路径(R)间歇地移动。

5.如权利要求1所述的单元，其特征在于，所述排列构件(45)和所述推动构件(50)包括相互平行并横向于所述传输路径(T)的相应的杆。

6.如权利要求5所述的单元，其特征在于，所述第一输送装置包括位于所述输送表面(9)的相对侧并在其间支撑所述排列构件(45)的一对第一环形输送构件(48)；所述第二输送装置包括位于所述输送表面(9)的相对侧并在其间支撑所述推动构件(50)的一对第二环形输送构件(53)；以及所述第一环形输送构件(48)和所述第二环形输送构件(53)平行并相向设置。

7.如权利要求6所述的单元，其特征在于，包括多个所述排列构件(45)和推动构件(50)，由相应的所述第一环形输送构件(48)和所述第二环形输送构件(53)等间隔地支撑。

8.如权利要求1所述的单元，其特征在于，包括一对侧向引导构件(65)，位于所述传输路径(T)的相对侧并朝所述输出站(6)相互会聚，以横向于传输路径(T)压紧各组(3)中的所述包装物(2)。

9.如权利要求1所述的单元，其特征在于，包括减速装置(42)，其沿所述传输路径(T)的端部作用于各组(3)的所述包装物(2)，以在所述推动构件(50)作用之前将包装物(2)减速。

10.如权利要求9所述的单元，其特征在于，所述减速装置(42)包括固定表面(43)，所述固定表面沿所述传输路径(T)延伸，位于所述输送表面(9)的下游。

11.如权利要求1所述的单元，其特征在于，所述输送表面(9)连续运行。

12.如权利要求1所述的单元，其特征在于，包括多个止动构件(21)，邻近所述输入站(5)，位于相应的包装物(2)的纵向行列，选择性地被致动以防止所述包装物(2)进入所述输送表面(9)，并通过相应的弹性装置(37)向包装物(2)独立地加载。

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