CN102272005A - 具有相位可调的分隔间距的装桶机的包装机 - Google Patents

Abstract

一种用于包装机的相位可调的分隔间距的装桶机，其具有前装桶机臂组件和后装桶机臂组件。每个装桶机臂组件具有在一端承载了装桶机工作面的装桶机臂，所述装桶机臂在导轨上能够伸展和缩回。一个装桶机臂由第一套环形链条向下游方向驱动，另一个装桶机臂由第二套环形链条驱动。所述环形链条中的一个能够相对于另一个在相位上提前或滞后，以在所述装桶机臂向下游方向移动时使它们移动远离或者靠近到一起。这使得装桶机工作面移动远离或者靠近到一起，所述装桶机工作面具有当装桶机工作面聚到一起时相互交错插入的指状部。因此，能够通过将所述装桶机臂组件移动靠近到一起或者远离的方式形成具有预定面积的组合的装桶机工作面。在每种情况中设定所述组合的装桶机工作面的尺寸，使得其适应不同尺寸和/或不同构造的诸如饮料罐的物品分组。

Description

具有相位可调的分隔间距的装桶机的包装机

相关申请的引用

这里要求于2008年12月29日提交的美国临时专利申请序列号61/203,841的申请的申请日的优先权。

技术领域

本发明总体涉及一种高速持续移动物品的包装机，例如用于将诸如饮料罐等物品包装到纸箱中，更特别地涉及这种包装机的装桶机(barrel loader)。

背景技术

用于将诸如食品、饮料罐和瓶子等物品排列成具有希望的尺寸和规格的组、并将这些物品组放置到纸箱或者瓦楞纸箱中的物品包装机已经被我们熟知。在一些包装机中，可以同时执行包装操作，而在另外一些包装机中，这些包装操作可以是依序执行的，使得能够以每分钟数百个纸箱的速度将物品组装入纸箱中。例如，以每分钟200个纸箱到300个纸箱以及更高的生产率运行的包装机是常见的。包装机使用各种技术来将待包装的物品大体按照包装机的种类和所使用的纸箱的种类分组。例如，某些包装机将物品装入套筒式纸箱，这一般通过在纸箱坯件中形成套筒、将物品分组、并将每个物品分组推入或者滑入打开的套筒中、然后在每端处将套筒封闭来进行。其他包装机可以将篮型的纸箱放置到物品组上，然后将纸箱沿着其底侧封闭以完成包装操作。而另外一些包装机可以将物品分组，然后绕着每一个物品组包裹纸箱坯件以形成完整的包装。这些包裹型纸箱可以包括允许纸箱的相对端合作来形成锁定机构的特征，该锁定机构将包裹型纸箱围绕着每一个物品组保持在一起。可以使用胶水或者其他化学物质在任何种类的纸箱中将纸箱的表面相互结合到一起——这可以单独进行，也可以与其他机械式纸箱锁定装置比如突片和槽相结合地进行。

在将诸如软饮料与啤酒罐装入纸箱时，有时希望在纸箱中将物品分为两层，上层直立物品置于下层直立物品上。通常用纸箱分隔垫来分层，上层放置在分隔垫上。这种包装构造有时被称为“双层包装(twinlayer packaging)”。用于获得物品的双层包装的包装机是已知的，在Ziegler的专利号为5758474的美国专利中示例了一种这样的包装机，该专利通常由本专利申请的受让人拥有并且这里通过引用并入。这种包装机通常可以包括逐步引导成组物品到具有同步移动分选段的分选区的进给组件。所述进给组件包括用于将底层物品引导到分选区的上游进给带以及相关联的进给通道。独立的下游进给带以及相关联的进给通道可以设置在相对于上游进给带和进给通道提升的高度上，逐步将上层物品引导到位于已经装载了的底部物品层上方的分选区。因此所述物品在分选区被放置在两个叠置分层中，在有时候被称为“装桶机”的推动组件的同时推动下，被推动到在邻近的、同步移动的纸箱段上的待装的打开的纸箱中。然后将所述纸箱封闭以完成包装过程。

在审的美国专利申请号12/487261的专利申请公开了另外一种双层包装机的例子，该申请也被本发明的受让人拥有，整个内容在这里通过引用并入。在这个例子中，底层物品从它们的进给通道移动到邻近的同步移动的分选区中，该分选区将它们分组成预先设定的构造。然后固定的推动轨道将底层的物品从分选区扫掠到并列的同步移动的罐区，这样就清空了分选区。在罐区中的底层物品上设置了分隔板。然后上层的物品从它们的进给通道移动到被清空了的分选区中，这样再次将上层物品分组成与下层物品同样的构造。然后所述分选段斜向上延伸到更高的水平，将上层物品往上运送到罐区内的下层物品上方的位置。然后另一个固定的推动轨道将提升的上层物品扫掠到位于已经堆放的下层物品上方的邻近的罐区。因此在罐区内物品被堆放成两层的组。邻近的推动杆组件的推动杆或者装桶机然后横向延伸，将堆放的双层物品组推动到邻近的同步移动的纸箱段上的打开的纸箱中。然后将纸箱封闭以完成包装操作。

诸如上文讨论的包装机的装桶机可以采用多种形式。在前述的美国专利号5758474中示例的一种形式的装桶机通常包括一对间隔的承载多个装桶机臂组件的链条段。所述装桶机臂组件相对于包装机的下游方向横向设置，并且与包括诸如饮料罐的成组物品的分选区或者罐区(取决于所使用的双层包装机的种类)邻近且同步移动。端部打开的纸箱与分选区或者罐区在与装桶机相反的一侧上同步移动。所述装桶机臂组件包括装桶机臂，所述装桶机臂在杆上能够沿着朝向分选区或者罐区以及与它们相反侧的打开的纸箱的横向方向延伸。所述装桶机臂具有凸轮从动件，所述装桶机包括相对于包装机的下游方向成一定角度的凸轮表面。当所述装桶机臂组件通过它们的链条段向下游方向移动时，所述装桶机臂的凸轮从动件与成一定角度的凸轮表面相接合，这导致装桶机臂横向延伸。所述装桶机臂在它们的端部具有装桶机工作面，其尺寸和构造设计成：当装桶机臂伸展以逐步将所述组从分选区或者罐区推动到待装的打开的纸箱套筒中时与分选区或者罐区的一组罐或者瓶相接合。当装桶机臂完全伸展并完成了上述转移时，开始将所述臂缩回，并且是绕着链条的底部段执行的；在所述装桶机臂往回移动到装桶机的上端以用于下一个循环时，在链条的底部段，其凸轮从动件与另一成一定角度的凸轮表面相接合以将其缩回到其初始位置。

现有的装桶机所存在的问题在于它们不能轻易改变以装载不同尺寸和/或不同数量或者构造的诸如饮料罐的物品。这种改变通常需要关闭包装机，需要将当前的装桶机工作面从装桶机臂上移除，需要在装桶机臂上连接构造用于新的容器尺寸和/或构造的不同的装桶机工作面。替代性地，可以在装桶机工作面上连接附件和/或延伸杆的阵列来针对不同的容器构造重构所述面。这种方法耗时，导致过多的停机时间，也容易导致人工错误。这就需要可以克服这些以及其他缺陷的改进的装桶机，本发明的主要涉及的就是这种装桶机以及包括这种装桶机的包装机。

发明内容

上文所要求的优先权即于2008年12月29日提交的美国临时专利申请序列号61/203,841的申请在这里通过引用被完全地并入。

简要地描述，公开了一种具有改进的装桶机的高速连续运动的包装机。在优选的和图示的实施例中，所述包装机是上文讨论的第二个例子的双层包装机，因此具有位于分选区和纸箱段之间的罐段，其中放置了双层物品组。但是，需要理解的是，本发明的装桶机不局限用于这种包装机中，可以用于几乎各种将成组物品推到待装纸箱中的包装机。

所述装桶机包括一对上部的间隔开的链条轨道以及一对下部的间隔开的链条轨道，所述链条轨道承载四个环形的链条段。第一对相应的内部链条段沿着链条轨道的内侧被传送，第二对相应的外部链条段沿着链条轨道的外侧被传送。外段链条绕着同步的外部链轮延伸并由其驱动，内段链条绕着同步的内部链轮延伸并由其驱动。所述外部和内部链轮以同样的转动速率驱动，这样可以以同样的速度沿着上部链条轨道向下游方向移动内部和外部的上部链条段。但是，内部链轮通过相位调整齿轮箱驱动，允许内部链轮相对于外部链轮提前或滞后一个希望的相位角。结果，所述内部链条段相对于外部链条段的位置也提前或滞后。换句话说，通过调整相位调整齿轮箱，可以选择性地调整内部链条段相对于外部链条段的相位。

横向延伸的装桶机臂组件以分隔间距固定在链条上，并且沿着上部链条轨道被向下游方向(以及沿着下部链条轨道向着上游返回方向)传送。每个装桶机臂组件包括相对于链条段和包装机的下游方向横向延伸的第一装桶机臂和邻近且平行的第二装桶机臂。所述第一装桶机臂可滑动地安装在连接至内部链条段并由内部链条段承载的杆上，所述第二装桶机臂可滑动地安装在连接至外部链条段并由外部链条段承载的杆上。每个装桶机臂组件的第一和第二装桶机臂因此相对于链条轨道和下游方向横向可伸展、可缩回。

所述第一和第二装桶机臂带有凸轮从动件，当所述第一和第二装桶机臂沿着上部链条轨道向下游方向移动时，凸轮从动件与装桶机的倾斜的凸轮面接合，以使所述第一和第二装桶机臂逐步从缩回位置或初始位置延伸到完全伸展的位置。当所述第一和第二装桶机臂沿着下部链条轨道返回时，所述凸轮从动件与其他凸轮面接合，以使装桶机臂在绕回移动到上部链条轨道之前缩回到它们的初始位置以执行下个循环。

装桶机臂组件的每个装桶机臂的端部具有相应的装桶机工作面，所述装桶机工作面通常是梳子状的，具有相对的齿，当装桶机工作面靠近到一起时所述齿相互交错插入。这样，可以将所述装桶机工作面称为“交叠”。在包装操作中，每个组件的装桶机臂在向下游方向移动时伸展，使得它们的装桶机工作面接合邻近罐区的物品组，并将物品组从邻近罐区(或者取决于包装机也可以是分选区)推动到相对邻近的纸箱段上的同步移动的纸箱中。

为了调整装桶机以使其适应不同尺寸的容器或者不同构造的容器分组，操作者仅需要调整相位调整齿轮箱，将内部链条段提前或者滞后希望的量。这导致每个装桶机臂组件的装桶机臂更加靠近或者更加远离，进而将装桶机臂的装桶机工作面更加靠近或者更加远离。因此可以加宽装桶机工作面的组合的或合成的表面区域轮廓，以使其与更宽的物品组接合并推动它们，也能够缩窄所述表面区域轮廓以使其与更窄的物品组接合并推动它们，所有这些都可以通过简单快速调整相位调整齿轮箱的相位来实现。还可以将所述装桶机工作面充分移开，使得每个装桶机工作面推动单独的分选区内的单独一个容器组。这被称之为“分隔间距(split-pitch)”构造。装桶机工作面的“分隔间距”构造可能需要对装桶机臂组件和/或包装机进行一些手动调整，因为当限定了分选区的分隔装置更加靠近时装桶机臂更加远离。换句话说，对于“分隔间距”构造，所述装桶机工作面和分隔装置并非在同样的方向上相位同步(后者是包装机正常的自动相位操作)。但是，除了“分隔间距”构造，对于不同的包装操作，包括待包装物品的不同分组和/或尺寸和/或构造，操作者不需要如过去的情况那样过长时间地关闭包装机来改变包装机。

因此，本发明公开了一种独特的具有相位调整功能的分隔间距装桶机的包装机，其相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步。下文在参照附图更加详细地描述的基础上，更好地阐述本发明的装桶机的这些和其他方面、特征以及优点，所述附图如下简要地描述。

附图说明

图1是根据本发明的包括可调相位的分隔间距的装桶机(phasedsplit-pitch barrelloader)的高速持续物品包装机的透视图。

图2是图1中显示的包装机的装桶机部分的放大的透视图。

图3是图1中显示的包装机的装桶机部分的顶视图。

图4是根据本发明构造和运行的装桶机的顶部透视图。

图5是装桶机的下游端部的一部分的放大的透视图。

图6是显示了相位调整驱动轴的装桶机的下游端部的放大比例较小的透视图。

图7是显示了根据本发明的前装桶机臂组件的前端部及其装桶机工作面的放大的透视图。

图8是显示了图8中的装桶机臂组件的后端部的放大的透视图，显示了衬套块、凸轮从动件和撞击杆。

图9-13显示了由于装桶机臂组件的相应相位差异所造成的装桶机工作面各种可能的间隔，以用于待要从分选区推到纸箱中的物品的不同尺寸和分组构造。

具体实施方式

现在更详细地参照附图，其中在各个附图中同样的附图标记表示同样的部件，图1显示了一种示例性的高速连续运动的包装机，在这个例子中是饮料罐包装机，该包装机包括根据本发明的装桶机。所示例子的饮料罐包装机是如上文以更详细地方式描述的具有倾斜的分选段、以及邻近的用于堆放分层物品组的罐区的这种类型的双层包装机。本发明不局限于这种具体类型的包装机，而是可以用在其他种类的包装机中。通常地，示例性的包装机10具有承载进给部11的框架，进给部11具有进给台面和限定在直立的导轨之间的进给通道。所述进给通道排列饮料罐并且将它们相对于下游方向成一定角度地朝向包装机的分选部12逐步移动。所述分选部12包括承载间隔的分选楔块8的移动的分选段，所述分选楔块8在分选楔块之间的分选区中将饮料罐分成具有预先设定的数量和构造的组。

在图1中所示的包装机中，下层的成组物品被排列在分选区中，并由固定的推动轨道5刮挡到沿着罐段13移动的间隔的分隔装置14(在图1中为了清楚只显示了其中一个)之间的相应的、同步移动的罐区中。这就将分选区清空了，使得分选区能够从进给区装载上层的成组物品。当这样装载时，所述分选段沿着分选段的倾斜部分9向上移动，将物品移动到在邻近的罐区中已经排布好的下层成组物品顶部之上的位置。所述上层成组物品接下来由固定的推动轨道6刮挡到罐段13上的邻近的同步移动的罐区，使得它们被定位或者堆放在下层成组物品之上。每个罐区中的成组物品的这个“双层”就这样被排列好了，接下来会被移动到沿着邻近的同步移动的纸箱段15被运送的相应的打开的纸箱套筒CT(图3)中。

所述成组物品沿着罐段且沿着下游方向17移向包装机的下游端。承载端部打开的纸箱CT(图3)的所述纸箱段15和罐段同步地也向下游方向移动，使得每个纸箱与罐段上的双层成组物品对齐。如果希望的话，可以在罐段13和纸箱段15之间设置漏斗40，以在罐子从罐段移动到纸箱段上的纸箱中时承载罐子。

根据本发明构造和运行的装桶机16被设置在包装机的下游端部，位于罐段的相反侧且与罐段相邻。下文中会更详细地描述的装桶机具有多个装桶机臂组件，每一个装桶机臂组件具有承载装桶机工作面的装桶机臂，所述装桶机工作面与罐段上的分选区中的成组物品同步移动并与它们横向对齐。当所述装桶机臂向下游移动时，它们借助凸轮面和凸轮从动件而伸展，以将相应的成组的罐从侧面推下罐段并推入相对地邻近的纸箱段上的打开的待装纸箱中。更下游方向上的封闭器25将装载好的纸箱端部封闭，所述装桶机臂缩回并返回装桶机的上游端用于另一个循环。

图2是装桶机16的放大视图，如图所示其邻近承载分隔装置14(这里仅显示了其中的两个)的罐段13，在所述分隔装置14之间的饮料罐已如上所述在上游的操作中被事先分组。虽然在图2中为了清楚只显示了一对限定了一个罐区的分隔装置，但是需要理解的是罐段承载了多个间隔开的分隔装置，在它们之间限定了相应的多个罐区，在这些罐区中堆放了两层分组的罐。所述装桶机臂组件中的一些——总体上由附图标记20表示——沿着装桶机路径在不同位置出示出。再一次地，虽然在图2中为了清楚只显示了一些装桶机臂组件，但是需要理解的是，对于罐段上的每一个罐区都有一个装桶机臂组件与其对应并与其横向对齐。在图2中显示了在装桶机上游端部的装桶机臂处在它们的缩回位置，其中所述装桶机工作面靠近罐段13上的相应罐区内的一组饮料罐(未示出)。装桶机下游端部的装桶机臂被显示在它们的伸展位置，由于它们刚好处于将一组饮料罐从邻近的罐区推动到纸箱段上的打开了的待装纸箱之后的情形。图2中还显示了上部链条轨道18和19以及下部链条轨道21和22。内部链条23(其中只有一个可见)沿着上部链条轨道的内侧移动，并且出于下文将会更详细描述的目的设置了销24。外部链条26(其中只有一个可见)沿着上部链条轨道的外侧移动，并且也配置了相应的销27。

图3是邻近罐段13(其进而邻近纸箱段15)的图2中的装桶机16的俯视图。分组了的双层饮料罐C被设置在罐轨道上的分隔装置14之间，为了清楚在图3中仅显示了一组分隔装置和一组罐子。纸箱CT被设置在纸箱段15上并与罐轨道上的罐区内的相应的罐组相对齐，并且在下游的方向上与之同步移动。为了清楚，在图3中仅显示了两个纸箱CT，但是需要理解的是，所述纸箱段上承载了多个并排的纸箱，每一个都与罐段13上的相应的罐区横向对齐。纸箱CT的开口端面向相应罐区的邻近的罐组，这样在装载过程中所述罐组可以从罐区中被推动到邻近的打开的纸箱中。在罐组被装载于纸箱中之后，封闭组件25将纸箱的开口端封闭。

在图3中大体显示了用装桶机臂组件将所述双层罐组装载到纸箱中。在图3中，显示了装桶机臂组件20的装桶机臂43和44在装桶机16的上游端处于其缩回位置。在这个位置，固定到装桶机臂43和44的端部上的装桶机工作面51和52靠近相应邻近的罐区中的罐组定位，并与该罐组同步移动。当罐区、纸箱和装桶机臂组件沿着下游方向同步传送的时候，上凸轮表面61与后装桶机臂组件的凸轮从动件相接合(下文详细描述)，以使装桶机臂43和44以及它们的装桶机工作面逐步伸展，朝向相对地邻近的纸箱CT的开口端通过邻近的罐区，在装桶机的下游端部到达它们完全伸展的位置。装桶机臂的伸展将罐区中的罐C的组侧向推动到打开的纸箱CT中以装载纸箱，接下来在整体上用标记25表示的更接近下游的工作站将纸箱的开口端封闭。然后伸展的装桶机臂43和44绕着装桶机的下游端部移动，沿着下部链条轨道被传送回装桶机的上游端部以执行下个循环。当它们移动回到上游端部时，它们通过下部凸轮面62逐步侧向移动到它们的缩回位置，其中所述装桶机组件的凸轮从动件抵接在凸轮面62上。

现在主要参照图4来更加详细地描述包装机10的装桶机16。所述装桶机16包括一对间隔的上部链条轨道18、19以及在所述上部链条轨道下方的相应的一对间隔的下部链条轨道21、22。所述链条轨道沿着它们的相向侧承载一对内部链条23，所述内部链条在链条的每个结点处具有侧向突出的连接销24。所述链条轨道还沿着它们的相对侧承载一对外部链条26，所述外部链条具有从每个链条结点侧向突出的突出连接销27。为了清楚起见，图4中仅显示了每个链条的一小段及其相关联的连接销；但是，需要理解的是，所述内部和外部链条都设计成环形链条，其沿着上部和下部链条轨道的整个长度延伸，并绕着轨道端部的相应的链轮31、32、34、36延伸。

所述外部链条26绕着装桶机下游端部的一对外部驱动链轮31延伸并由其驱动，还绕着装桶机上游端部的相应的外部惰性链轮34延伸。类似地，内部链条23绕着装桶机下游端部的一对内部驱动链轮32延伸并由其驱动，还绕着装桶机上游端部的相应的内部惰性链轮36延伸。所述外部驱动链轮31通过齿轮箱28和传送带30由包装机的主驱动轴驱动器(main head shaft drive)29(图3)驱动，以与由驱动轴驱动器驱动的包装机的其他段比如分选段、罐段、纸箱段的运动同步地移动链条段。

所述内部驱动链轮通过相位调整齿轮箱(phasing gear box)71(图3)驱动，所述相位调整齿轮箱71通过驱动链轮69和相应的驱动链条来连接驱动内部驱动链轮。如下文更详细地描述，可以调整所述相位调整齿轮箱来提前或者延迟所述内部驱动链轮相对于所述外部驱动链轮的位置和相位。因此，所述内部链条23相对于外部链条26的相位可以通过适当调整所述相位调整齿轮箱71来提前或者延迟。

继续参照图4，多个装桶机臂组件41(为了清楚在图4中仅显示了其中4个)通过连接块48、49被固定到内部和外部链条23、26上，其中所述连接块48、49固定到分别位于外部和内部链条26、23上的销27和24上。当链条被驱动时，它们沿着上部链条轨道18、19向下游方向传送装桶机臂组件，并在连续循环中沿着下部链条轨道21、22将这些臂组件返回到装桶机的上游端部。每个装桶机臂组件41包括一对其端部连接在连接块49上的前导轨42，所述连接块49安装到内部链条的突起连接销24上。一对后导轨45在它们的端部连接到外部连接块48上，所述连接块48安装到外部链条的突起连接销27上。因此所述前、后导轨通过它们所连接的链条(所述链条分别由外部和内部驱动链轮31、32驱动)沿着上部链条轨道18、19且沿包装机的下游方向17移动。

前装桶机臂43通过前衬套块47可滑动地连接到前导轨对42上。类似地，后装桶机臂44通过后衬套块46可滑动地连接到后导轨对45上。在图4中，当所述衬套块沿着它们各自导轨滑向右边的时候，所述装桶机臂43、44相对于包装机的下游方向侧向地伸展。相反地，在图4中当所述衬套块向左方滑动的时候，所述装桶机臂相对于包装机的下游方向侧向地缩回。每个装桶机臂组件的装桶机臂在它们的自由端都承载一个装桶机工作面，前装桶机臂承载前装桶机工作面51，后装桶机臂承载后装桶机工作面52。所述前装桶机工作面51形成有一组向后装桶机工作面52延伸的相互间隔开的齿53，类似地，所述后装桶机工作面具有一组向前装桶机工作面51延伸的相互间隔开的齿54。所述齿53、54的尺寸、间隔和位置被设计成：当装桶机工作面相互靠近到一起时，它们的齿相互交叉或者交叠，可能在图10中有最佳显示，这样形成组合的装桶机工作面的轮廓，其具有随着前、后装桶机臂和它们的装桶机工作面之间的距离可变的宽度。

前衬套块46承载下垂的凸轮从动件63(图8)，后衬套块47承载下垂的凸轮从动件64。当衬套块沿着上部链条轨道移动时，后衬套块的凸轮从动件64向下下垂到前衬套块的凸轮从动件63下方的位置。如图所示，上凸轮面61从邻近装桶机16的上游端的位置以一定角度延伸到邻近装桶机的下游端的位置。凸轮面61被定位成使得：当装桶机臂组件从装桶机的上游端向下游端移动时，每个装桶机臂组件的后衬套块的凸轮从动件64与凸轮面61接合并沿着其移动。前衬套块的凸轮从动件63不与上凸轮面61接合，而是被定位在上凸轮面61的高度之上。

当后装桶机臂44通过链条26沿着下游方向移动时，凸轮从动件64沿着凸轮面61的移动导致后装桶机臂44侧向伸展。由于后装桶机臂开始伸展，其后端上的推动杆或板81与前装桶机臂43后端上的撞击板82相接合。这在装桶机臂的装桶机工作面51、52相互对齐以形成组合装桶机工作面轮廓的时候发生。然后后装桶机臂44继续侧向伸展，使得由于推动板81推动撞击板82，前装桶机臂43以和后装桶机臂44同样的速率伸展。由于装桶机臂都侧向伸展，所以它们的装桶机工作面与罐段分隔装置之间的双层成组饮料罐接合，并将其逐步推动到如上文所述的纸箱段上的邻近的同步移动的纸箱上。

在装桶机16的下游端部，伸展的装桶机臂由它们绕着下游链轮的链条承载。当装桶机臂组件绕着链轮移动时，后装桶机臂的下垂的凸轮从动件首先与后臂凸轮引导件67接合，这样将后装桶机臂略微缩回，直至其装桶机工作面52移至前装桶机臂的装桶机工作面51的后方。然后，前装桶机臂的下垂的凸轮从动件与前臂凸轮引导件66接合，开始将前装桶机臂缩回。由于装桶机工作面已经相互移位分离，所以它们能够越过围绕链轮的圆形轨迹，而不相互卡住或干涉。

当装桶机臂越过下游的链轮后，它们在它们的链条上被沿着下部链条轨道21、22运送回到装桶机的上游端。在这个返回途中，每个装桶机臂组件的装桶机臂被缩回到完全缩回的位置以进行下个装载循环。这通过接合并引导后、前装桶机臂的凸轮从动件的下凸轮面62和65实现。更特别地，当沿着底部链条轨道将装桶机臂组件送回时，装桶机臂的凸轮从动件与凸轮面62、65接合，这导致装桶机臂逐步缩回到它们完全缩回的位置。在装桶机16上游端，绕着惰性链轮将装桶机臂送回到上部链条导轨上以用以执行下个循环。当装桶机臂越过链轮时，在凸轮引导盘38的作用下，它们保持在其完全缩回的位置，此时它们的装桶机工作面相互移位分离；其中，当装桶机臂回位以执行下个循环时所述凸轮引导盘38与凸轮从动件接合。需要指出的是，凸轮引导盘38具有不同的直径以容纳装桶机臂组件的从各自衬套块延伸不同距离的凸轮从动件。

如下文更详细地讨论，本发明的装桶机16可以调整来容纳不同尺寸和分组构造的饮料罐或其他物品，而不用更换部件。这种调整可以通过适当调整驱动内部驱动链轮32的相位调整齿轮箱71来相对于外部链条26提前或延迟内部链条23(换句话说通过对内部链条相位调整来实现)实现。由于每个装桶机臂组件的前装桶机臂连接至内部链条23并由其承载，后装桶机臂连接至外部链条26并由其承载，所以相对于外部链条26提前内部链条23的相位将会使每个组件的装桶机臂更加分离。相反地，相对于外部链条26延迟内部链条23的相位将使每个组件的装桶机臂更加靠近。当装桶机臂更加靠近时，它们的装桶机工作面也更加靠近，装桶机工作面的齿交叉或交叠以允许装桶机工作面的这种相对运动。因此装桶机工作面一起形成了组合的装桶机工作面表面轮廓，该轮廓具有随着装桶机臂组件的装桶机臂之间的间隔可变的和可调整的组合面积(例如参见图9-13)。如下文更详细讨论地，在装桶机的“分隔间距”构造下，还可以将所述装桶机臂的相位调整成充分远离分开，从而将每个装桶机臂的装桶机工作面相互之间完全分开。

优选地，当装桶机作为包装机的一部分安装时，正如图1中显示的那样，包装机的驱动分选段、罐段和纸箱段的主驱动轴驱动器也与装桶机的外部驱动链轮31耦联并驱动它。因此，外部链条26以及由此后装桶机臂与罐段和纸箱段同步移动。此外，允许它们相位调整并因此可以调整来适应不同尺寸和/或构造的饮料罐组的罐段和纸箱段的机构也通过驱动装桶机的内部驱动链轮32的相位调整齿轮箱71驱动。通过这种方式，相位调整齿轮箱的单次调整可以同时调整罐段、纸箱段和装桶机的装桶机工作面表面面积来适应新的饮料罐尺寸和分组构造。更特别地，提前相位调整齿轮箱的相位将扩大罐段的分隔装置之间的间距，扩大纸箱段的段牵引部之间的间距，扩大装桶机臂和它们的装桶机工作面以容纳更宽的罐子尺寸或更宽的罐组构造。相反地，延迟相位调整齿轮箱的相位会缩小分隔装置之间的间距，缩小纸箱段牵引部之间的间距，缩小装桶机臂之间和它们的装桶机工作面之间的空间以容纳更窄的罐子尺寸或更窄的罐组构造。因此可以看出调整整个包装机以适应饮料罐或其他物品的不同尺寸和/或分组构造变成调整相位调整齿轮箱71相位的事情。

图5是放大视图，清楚地显示了外部驱动链轮31、内部驱动链轮32和连接块48、49，前导轨42和后导轨45通过连接块连接到它们的链条上。显示了外部链条26的一部分及其突出连接销27，还显示了连接块是如何通过连接块的孔容纳相应的链条销来连接到它们各自的链条上的。根据这个安装结构，如果需要的话可以将导轨容易地定位在链条上的不同位置，并且在链条上以不同的间距定位。当然，所述链条沿着上部和下部链条轨道并绕着装桶机的上游端和下游端处的相应的链轮呈连续环形延伸。在图5中为了清楚仅显示了链条的一部分。

图6显示了装桶机的相位调整驱动轴组件。特别地，外部驱动链轮31安装在轴91上；在操作时，轴91与包装机的主轴驱动器(参见图3)耦联。内部驱动链轮安装在轴92上，轴92相对于轴91处于外侧且与其同心并与其一起旋转，轴91延伸穿过轴92。所述轴92借助耦联到同样由主驱动轴驱动器驱动的相位调整齿轮箱71(图3)上的相应的链条通过驱动链轮69驱动。当调整所述相位调整齿轮箱时，轴91和92之间的角度关系发生改变，并且内部驱动链轮相对于外部链轮的相位随之发生改变。结果，由于内部链条相对于外部链条的相对位移，内部链条和外部链条之间的相对相位并且因此装桶机臂组件的装桶机臂之间的间距相应地得到调整。

图7和图8显示了承载前装桶机臂43的前装桶机组件41。同时参照这两个附图，前装桶机臂43优选地但是不是必须地形成为大体上的倒U形。前装桶机工作面51通过螺钉或者其他合适的紧固件固定到装桶机臂43的前端，并且如上文所述构造成具有齿53。装桶机臂43的下表面搁靠在滚柱轴承40上，所述滚柱轴承可旋转地固定到内侧连接块49上，所述内侧连接块49则借助链条的连接销延伸穿过沿着连接块49的下边缘的孔中而被连接到内部链条上。因此，当装桶机臂43由图7中双向箭头所示那样缩回或者伸展时，其在滚柱轴承40的作用下以小摩擦力在连接块49上移动。在连接块49上连接保持件35，保持件35包括在装桶机臂43顶部上方延伸的指状部(在图3中可见)，以防止装桶机臂在滚柱轴承40上移动时从轨道上脱落。

参照图8，装桶机臂43的后端部通过螺钉或其他合适的紧固件连接到衬套块46上。所述衬套块46具有一对衬套56，在装桶机臂伸展或缩回时这对衬套承载在导轨42上移动。如上文所述，凸轮从动件63从衬套块下垂，用以当前装桶机臂绕着下游链轮移动并沿着装桶机的下侧返回到装桶机上游端时与凸轮引导件66和下凸轮面62接合从而使前装桶机臂缩回。如上文所述，撞击杆82固定在装桶机臂43的最后端，设计其尺寸和位置使得其与后装桶机臂后端上的推动杆81接合，以使推动杆和它们的推动面同时向外伸展并对齐，以将罐子从罐段上推到纸箱段上的待装纸箱中。每个装桶机臂组件的后装桶机臂的构造与运行方式大体和图7和图8中显示的前装桶机臂相同。

图9-13显示了各种可行的用于将具有各种尺寸和分组构造的物品组(在这个例子中是饮料罐100)从罐段上的分隔装置之间的罐区推到纸箱段上的邻近纸箱内的装桶机工作面的间距。更特别地，图9显示了装桶机工作面51和52的用以装载罐段上分隔装置14之间的分开的并排的罐区内的两个邻近的罐子100组的分隔间距构造(splitpitch configuration)。在这种构造中，装桶机工作面51和52完全相互分开，每一个装桶机工作面从罐段上推动分开的分隔装置14之间的一个独立的饮料罐组。如上文提到的，所述分隔间距构造可能因为它们在同样的方向上不同相而需要手动调整装桶机臂和/或罐区之间的分隔装置的位置。更特别地，对于该分隔间距构造，要调整罐区的分隔装置使其更加靠近，同时调整装桶机臂及其装桶机工作面更加分开、相互远离。

在图10中，装桶机工作面51和52相互靠近在一起，它们的指状部相互插入以形成合成的装桶机工作面轮廓，该轮廓的尺寸正好将一组3×2构造的较小的饮料罐从分隔装置14之间的罐区推动到待装纸箱中。图11显示了用以推动3×2构造的更大的饮料罐的装桶机工作面的构造，其中所述装桶机工作面进一步分开，其指状部部分插入。图12显示了用以推动一组4×2构造的较小的饮料罐的装桶机工作面的构造。这里，所述装桶机工作面进一步分开，其指状部仍然部分交错插入，来形成尺寸适合于所要推动的罐子组的宽度的合成的推动器轮廓。最后，图13显示了用于推动一组4×2阵列布置的较大的饮料罐的装桶机工作面的构造。这里，所述装桶机工作面完全分开以形成其面积适合于较大的饮料罐的组的宽度的的合成装桶机工作面轮廓。当然，除了可能的分隔间距构造的例外，通过适当提前或延迟内部链条23进而相对于后装桶机臂组件提前或延迟前装桶机臂组件，可以获得所有这些以及其他装桶机工作面的构造。进一步地，由于相位调整齿轮箱还可以驱动罐段的前分隔装置以及纸箱段的前纸箱连接块，所有这些元件可被同时放宽或缩窄。因此，相位调整齿轮箱的单次相位调整就可以将包装机调整成将实质上各种尺寸和构造的容器装载到待装纸箱中。

从发明人认为代表了本发明最佳实施模式的优选实施例和方法的角度描述了本发明。本领域技术人员在不偏离本发明权利要求所限定的精神和范围内，可以对所示实施例作出各种广泛的增添、删除和变型。

Claims (24)

1.一种连续运动的包装机，用于在纸板箱向下游方向移动时将物品组包装到纸板箱中，所述包装机包括：

用以将物品排布在通道中并在预定方向上移动所述物品的进给区；

邻近所述进给区的分选区，该分选区构造成从进给区接收物品并将所述物品分成具有预定构造的组；

邻近所述分选区的罐段，所述罐段包括限定在多个分隔装置之间的多个罐区，所述罐区用以从分选区接收成组物品并使它们向下游方向移动；

在所述罐段一侧的纸板箱段，其用来定位打开的纸板箱，使得所述纸板箱的开口端面向所述罐区，并且所述纸板箱段与所述罐区同步地向下游方向移动纸板箱；以及

在罐段的另一侧的装桶机，其用以将物品组从罐区推出并使其进入邻近的打开的纸板箱中；

所述装桶机包括与所述多个罐区中的相应罐区对齐、并向下游方向与所述相应罐区同步移动的装桶机臂组件，每个装桶机臂组件具有：能够侧向移动穿过邻近罐区、并由至少一个第一链条向下游方向运送的前装桶机臂；以及能够侧向移动穿过邻近罐区并由至少一个第二链条向下游方向运送的后装桶机臂；

所述第一链条由第一链轮驱动，所述第二链条由第二链轮驱动，所述第一链轮和第二链轮中的至少一个链轮能够相对于另一个链轮调整相位，以使所述第一和第二链条相对于彼此提前或滞后，并由此扩大或缩小所述前、后装桶机臂之间的间距，以适应罐区内的不同尺寸和分组构造的物品。

2.如权利要求1所述的连续运动的包装机，进一步包括固定在每个装桶机臂的前端的装桶机工作面，所述装桶机工作面构造成在物品被从罐区推到待装纸板箱中时与物品接合。

3.如权利要求2所述的连续运动的包装机，其中所述装桶机工作面构造成当所述前、后装桶机臂移动靠近时相互交错插入。

4.如权利要求3所述的连续运动的包装机，其中所述装桶机工作面是具有齿和间隙的大致梳状，其布置成在所述前、后装桶机臂移动靠近时交错插入。

5.如权利要求1所述的连续运动的包装机，其中所述第一和第二链轮中的至少一个由可调相位齿轮箱驱动，以调整所述第一和第二链轮相对于彼此的相位。

6.如权利要求1所述的连续运动的包装机，其中所述第一和第二链条是环形链条，在装桶机臂组件将物品推到纸板箱中后，所述环形链条将所述装桶机臂组件运送回到装桶机的上游端，所述装桶机臂在被运送回到上游端时缩回到初始位置。

7.如权利要求1所述的连续运动的包装机，其中所述前装桶机臂由第一对分隔开的链条承载，所述后装桶机臂由第二对分隔开的链条承载。

8.如权利要求7所述的连续运动的包装机，其中每个装桶机臂包括衬套块，其中每个装桶机臂组件包括至少一个前轨和至少一个后轨，所述前轨安装至所述第一对分隔开的链条并在所述第一对分隔开的链条之间延伸，所述后轨安装至所述第二对分隔开的链条并在所述第二对分隔开的链条之间延伸，所述前装桶机臂的衬套块在所述前轨上滑动且所述后装桶机臂的衬套块在所述后轨上滑动以允许装桶机臂侧向延伸。

9.一种装桶机，包括：

多个间隔开的推动臂组件，其能够向下游方向移动，且沿相对于下游方向的基本横向方向定向；

每个推动臂组件具有在所述横向方向上可伸展和缩回的前推动臂和在所述横向方向上可伸展和缩回的后推动臂；

在所述前、后推动臂的端部上的推动面；

用于向下游方向移动所述推动臂组件的驱动机构；

所述驱动机构能够调整，以改变每个推动臂组件的前、后推动臂之间的相对距离，从而使得所述推动面一起限定具有预定尺寸的合成的推动面。

10.如权利要求9所述的装桶机，其中所述驱动机构包括环形链条，所述前推动臂由至少一个第一环形链条承载，所述后推动臂由至少一个第二环形链条承载。

11.如权利要求10所述的装桶机，其中所述驱动机构能够调整，以改变所述第一环形链条相对于所述第二环形链条的相位，从而改变每个推动臂组件的前、后推动臂之间的相对距离。

12.如权利要求11所述的装桶机，其中所述驱动机构包括相位调整齿轮箱。

13.如权利要求11所述的装桶机，其中每个推动臂组件的前推动臂由第一对环形链条承载，每个推动臂组件的后推动臂由第二对环形链条承载，所述驱动机构能够调整，以改变所述第一对环形链条相对于所述第二对环形链条的相位。

14.如权利要求13所述的装桶机，其中所述推动面构造成在它们移动到一起时相互交错插入。

15.如权利要求13所述的装桶机，进一步包括凸轮面，所述凸轮面布置成：当每个推动臂组件的推动臂沿着一段环形链条移动时，所述凸轮面接合并引导位于至少一个推动臂上的凸轮从动件，以使所述推动臂伸展。

16.如权利要求15所述的装桶机，进一步包括凸轮面，所述凸轮面布置成：当每个推动臂组件的推动臂沿着另一段环形链条移动时，所述凸轮面接合并引导位于至少一个推动臂上的凸轮从动件，以使所述推动臂缩回。

17.一种调整装桶机的推动面的组合轮廓以使其对应于待推动物品的轮廓的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)构造第一和第二推动面部件，使得当第一和第二推动面部件聚到一起时，彼此相互交错插入以限定组合轮廓；

(b)将所述第一和第二推动面部件安装到可伸展的推动杆的端部；

(c)改变第一和第二推动杆之间的距离以使所述第一和第二推动面部件聚到一起或者分开，直到所述第一和第二推动面部件限定了预定尺寸的组合轮廓。

18.根据权利要求17所述的方法，其中步骤(c)包括将所述第一和第二推动杆安装到分开的环形链条上，驱动所述环形链条以至少向下游方向移动所述第一和第二推动杆，并改变所述环形链条相对于彼此的相位。

19.根据权利要求17所述的方法，其中步骤(a)包括使所述第一和第二推动面部件形成有指状部和槽，所述第一推动面部件的所述指状部构造成：在所述第一和第二推动面部件移到一起时，所述第一推动面部件的指状部移动进入所述第二推动面部件的所述槽中。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在所述第一和第二推动杆向下游方向移动时使所述第一和第二推动杆伸展，从而借助所述第一和第二推动面部件推动邻近的物品。

21.一种用于将物品组从堆放区移动到邻近的打开的纸箱中的装桶机，所述装桶机包括至少一个推动臂组件，所述推动臂组件具有至少一个可朝向物品组伸展的至少一个推动臂，所述至少一个推动臂具有连接到其端部的推动面，所述推动面用于接合所述物品组，且所述推动面能够调整，以限定适于推动所述物品组的预定面积。

22.如权利要求21所述的装桶机，进一步包括：一对推动臂；安装在每个推动臂的端部的推动面部件；以及用来将所述推动臂移动靠近到一起或者远离、从而使所述推动面部件限定所述预定面积的机构。

23.如权利要求22所述的装桶机，其中，所述推动面部件构造成当所述推动面部件相互聚到一起时它们彼此交错插入。

24.如权利要求23所述的装桶机，其中，所述推动面部件形成有指状部和槽。

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