CN103958355A - 用于包装纸张等的卷材的包装机 - Google Patents

Abstract

包装机包括：插入站(3)，用于将卷材插入包裹片材(1)中；卷材(R)的供给通路(P)；传送器(11)，用于沿供给通路(P)供给卷材(R)；折叠站，该折叠站用于根据要生产的包装件的类型而可选地装配有不同类型的折叠部件。

Description

用于包装纸张等的卷材的包装机

技术领域

本发明涉及用于包装纸张卷材的包装机，该纸张例如棉纸，如卫生纸、厨房用的纸巾等。

背景技术

在纸张转变和卷材生产行业中，已知包装机用于生产单个或多个棉纸卷材的包装件，该棉纸例如卫生纸、厨房用的纸巾等。一些这种机器使用塑料材料片材(特别是聚乙烯等)来包裹和包装卷材。在这些机器中，合适地布置成一排或多排和一层或多层的一组卷材插入塑料片材中，随后通过传送器而向前运动通过折叠站。在折叠站中，从该组卷材的两侧凸出的折片折叠而抵靠卷材的前表面。在折叠站的出口处，使得这样获得的包装通过密封站，该密封站通过合适的加热系统来加热和将塑料片材的折叠折片密封在一起。这种机器的实例在US-A-6067780、EP-A-0995682、US-B-7789219、EP-A-1067048、EP-A-1228966、US-A-20050229546中公开。用于密封包装件的折叠侧部折片的装置的实例在WO-A-2004/024565和US-A-20040151481中介绍。

这种类型的机器通常用于产生多个卷材的包装，其通常布置成相邻排，且需要时布置成多个交叠的层。

在其它现有技术的机器中，各卷材分别包装，将它包裹在塑料片材(或者更通常为纸张)中，该塑料片材或纸张的、从卷材的平坦面凸出的折片进行折叠，并插入管形卷绕芯的轴向孔中，卷材环绕该卷绕芯而形成。这种包装系统通常称为“扭转和塞入”，因为从卷材的各侧凸出的包裹片材折片进行扭转，然后被推入卷材的管形卷绕芯的轴向孔内部。这种机器例如在US-A-4651500和EP-A-1518787中介绍。特别是，在EP-A-1518787所述的机器中，卷材通过传送器而单个地向前运动通过折叠站。包裹片材的、从卷材的两侧超过所述卷材的前部面凸出的折片环绕其自身进行扭转，例如通过在两个折叠型面之间的旋转平移运动。随后，冲头穿过各卷材的管形芯并将包裹片材的、在先扭转的侧部折片插入管形芯内，该冲头平行于卷材的轴向方向运动并提供与卷材的供给方向垂直的往复运动。该机器的结构复杂且非常庞大，特别是沿与卷材的供给方向平行的尺寸。

发明内容

前述类型的现有技术机器用于根据所述的两种方法中的一种或另一种来进行包装。因此，希望生产两种类型包装件的用户必须购买至少两个机器。

相反，本发明提出了一种机器，它能够克服这些限制。

根据本发明，提供了一种机器，该机器有传送器，用于使得卷材从插入站朝着折叠站传递并通过该折叠站。折叠站能够可选地装备有：第一折叠部件，以便形成在可密封塑料薄膜中的包装，其中，包裹片材(例如，通常为聚乙烯片材)的折片折叠而抵靠所包装和密封的卷材的前表面；以及第二折叠部件，以便形成没有由包裹片材(例如，通常为纸张片材)密封的包装件，其中，折片折叠而抵靠卷材的前表面，并插入管形卷绕芯的轴向孔中，例如通过冲头，该冲头穿过卷材的卷绕芯。

因此，根据一个实施例，本发明提供了一种用于包装纸张卷材的包装机，它包括：

插入站，用于将卷材插入包裹片材中；

卷材的供给通路；

传送器，用于沿所述供给通路供给卷材；

折叠站，该折叠站用于可选地装配有：

第一静止折叠部件，以便将所述包裹片材的侧部折片折叠而抵靠所述卷材的端表面；

或者第二动态折叠部件，以便将所述包裹片材的侧部折片插入所述卷材的相应卷绕芯的孔内部。

在一些实施例中，在比包装高度更低的高度处朝着机器供给卷材。在这种情况下，机器优选是能够包括升降机，该升降机将卷材从更低位置传递至更高位置。在优选实施例中，还提供有用于在传递过程中环绕卷材施加包裹片材的部件。在这种情况下，包裹片材例如能够水平定位，或者在任何情况下大致横向于卷材升高和插入插入站内的轨迹来定位，这样，由升降机承载的各卷材或卷材组拉动包裹片材与它一起，并局部包裹于其中。包裹片材必须大致为：塑料薄膜片材，该塑料薄膜片材用于形成通过密封而封闭的包装件；以及纸张片材，通过将侧部折片插入管形卷绕芯的轴向孔内而将该纸张片材紧固在包装后的卷材上。

还可以使用一种系统，用于通过与沿竖直方向升高不同的运动来插入卷材。例如，可以提供通过水平运动的插入。在这种情况下，包裹片材能够有利地布置在基本竖直平面中，或者在任何情况下定向为与卷材或卷材组的插入轨迹相交。

在一些优选实施例中，折叠站包括第一滑动器和第二滑动器，该第一滑动器和第二滑动器布置在供给通路的侧部，并可横向于供给通路根据运动方向来运动。滑动器能够定位在与卷材的通路相同的高度处，或者稍微低于或高于该通路。在一些实施例中，滑动器的运动基本垂直于要包装的卷材的供给通路。在一些实施例中，还提供有至少一个促动器，以便使得滑动器沿运动方向来运动。滑动器布置和设计成用于接收第一折叠部件和第二折叠部件中的至少一些并使其可选择地运动(根据要生产的包装件的类型)。特别是，根据一些实施例，当折叠站装备有第一静止折叠部件时，滑动器在包装过程中保持在静止位置，且促动器被控制而调节在第一静止折叠部件之间的距离。相反，当所述折叠站装备有第二折叠部件时，滑动器由促动器控制，以便与传送器的逐步向前运动同步地彼此相向和离开的运动。在优选实施例中，提供单个促动器，并有用于与两个滑动器机械连接的部件，用于控制彼此相向和离开的运动，不管这用于调节折叠部件还是用于动态地折叠包裹片材。还可以使用两个分开的促动器，一个促动器用于一个滑动器，第一方案为优选，因为它更便宜，且控制和维护更简单。

在一些实施例中，第一静止折叠部件包括在供给通路各侧的两个折叠型面，这两个折叠型面从底部向上和从顶部向下延伸，以便将所述包裹片材的一部分折叠和压靠在卷材的相应前表面上。在优选实施例中，在供给通路各侧的两个折叠型面限制在所述第一滑动器和第二滑动器中的相应一个上。

在机器的一些实施例中，第二折叠部件包括在供给通路各侧的、多个相互间隔开的冲头，以便将包裹片材的折片插入卷材的卷绕芯内。例如，能够在卷材的供给通路的各侧提供两个或三个和优选是四个冲头。冲头沿卷材的供给方向串联布置，且卷材逐步向前运动，因此，各卷材连续和顺序地由各冲头来处理，即通过位于供给通路的两侧的各对冲头。根据相对于卷材沿供给通路的供给方向的横向方向，冲头提供有插入和取出运动。该运动优选是对于所有冲头都同时，且在供给通路相同侧的所有冲头都优选地能够由公共元件来承载，例如梁，该公共元件再由相应滑动器来承载，该滑动器可横向于卷材的供给方向运动。梁通常将为合适长度的任意结构，以便在相互之间的正确距离处支承多个冲头。

在一些实施例中，在供给通路各侧，除了一系列的冲头之外还能够提供盘形部件，该盘形部件环绕铆接尖端或凸起，例如为锥形形状，它能够相对于盘形部件同轴或偏心。盘形部件能够只提供有平行于它的轴线的运动，或者它能够绕它的轴线旋转，以便获得包裹片材对着包装后的卷材的增加的铆接效果。

除了前述冲头，第二折叠部件还优选能够包括在卷材的供给通路各侧的至少第一静止折叠型面，该第一静止折叠型面朝着插入站延伸，即在插入站和布置所述冲头的位置之间。所述第一静止折叠型面优选地能够定位在卷材的供给通路的上部区域中，以便将包裹片材的、从卷材的相应前表面凸出的上部部分向下折叠。

优选是还能够提供在卷材的供给通路各侧的第二静止折叠型面，该第二静止折叠型面相对于卷材的供给方向位于第一静止折叠型面的下游。

在一些实施例中，第二折叠部件包括在供给通路各侧的运动折叠型面，该运动折叠型面提供有插入和取出运动，例如升高和降低运动，该运动与传送器的向前运动同步。

在本发明的优选实施例中，传送器从插入站朝着折叠站延伸，优选是用于折叠站的整个长度。这样，各卷材或卷材组对于整个折叠循环都使用传送器来运动，而不管进行的折叠的类型如何，因此不管使用的折叠部件的类型如何。在优选实施例中，传送器延伸超过折叠站，以便例如朝着密封站将卷材从折叠站中取出，因此在所有折叠部件的下游。

在一些优选实施例中，传送器包括多个座。各座在插入站中接收卷材，并将它朝着折叠站传递，从而在折叠部件的作用过程中使它保持接合。

在一些实施例中，传送器包括相互平行的第一对柔性部件和第二对柔性部件，所述第一对柔性部件和所述第二对柔性部件环绕惰性轮和机动轮被驱动，所述第一对柔性部件和所述第二对柔性部件的角度相位可调节。

所述座根据要执行的折叠和包装循环的类型而不同地设置。例如，在卷材必须包裹在由可密封的塑料材料薄膜形成的包裹片材中的情况下，各座能够优选地由指状件形成，该指状件彼此相对布置，定位在座的一侧和相对侧。对于各座，在其一侧的指状件固定在由第一对柔性部件承载的横向部件上，在座的相对侧的指状件固定在由另一对柔性部件承载的横向部件上。相反，当单个卷材包裹在包裹片材中，该包裹片材插入管形卷绕芯的中心孔中时(通过与“扭转和塞入”系统类似的处理过程)，例如能够使用座，各座固定在由一对柔性部件承载的单个横向部件上。在这种情况下，两个连续座固定在两个连续梁上，一个梁与第一对柔性部件成一体，另一梁与第二对柔性部件成一体。

本发明的其它有利特征和实施例在附加权利要求中提出，该附加权利要求形成说明书的整体部分，并将在后面参考一些示例实施例更详细地介绍。

本发明还涉及一种包装机，该包装机有：插入站，用于将卷材插入包裹片材中；传送器，该传送器有多个座，各座接收卷材；以及动态折叠部件的组件，该动态折叠部件的组件包括多对冲头，各对冲头布置在卷材的供给通路的相对侧。各卷材逐步向前运动，接合入传送器的座中，以便停止在各对冲头之间。在向前运动步骤中，在供给通路的各侧，相应的静止或可动折叠型面使得包裹片材的折片的、从卷材凸出的部分翻转，以便使它压靠卷材的相应前表面。在随后的暂停步骤中，冲头将折叠的折片的一部分插入管形卷绕芯的轴向孔内部。这样，与“扭转和塞入”系统类似的包装逐步进行，但是更逐渐地，因为包裹片材的折片的、从卷材凸出的连续部分逐渐插入管形卷绕芯内。

附图说明

通过下面的说明和附图，将更好地理解本发明，附图中表示了本发明的非限定实施例。更特别是，附图中：

图1表示了在一个实施例中的机器在用于通过塑料材料片材来包装卷材的结构中的轴测图，其中一些部件被除去；

图2表示了图1的机器的折叠部件的轴测图，上面的部件已经除去，特别是用于供给卷材的传送器；

图3表示了根据图2的III-III的视图；

图4表示了图1至3的机器的侧视图；

图5A-5G表示了由图1至4的机器执行的、折叠包裹片材的步骤；

图6表示了用于生产通过扭转和塞入系统来包装的卷材的机器的轴测图；

图7表示了在图6的结构中机器的折叠站的折叠部件的轴测图；

图8表示了如图6和7设置的机器中的、用于容纳卷材的座的详细视图；

图9表示了如图6至8中设置的机器的侧视图；以及

图10A-10E表示了由如图6至9中设置的机器执行的折叠处理过程的顺序。

具体实施方式

首先参考图1至5，所介绍的机器布置成用于通过将折片折叠和密封在卷材的前表面上而生产包裹在塑料材料中的卷材包装件。

在图1中表示了主要机器部件。负载支承结构、外壳、框架部件以及其它标准部件从图中省略，以便突出机器的功能和操作元件。

总体以1表示的机器包括用于插入卷材R的插入站3。在该实施例中，插入站3包括升降机5，该升降机5由与控制单元9交接的促动器7(例如电子控制的电马达)来控制。

在该实施例中，卷材R通过供给系统(未示出)而在比卷材的供给和包装系统所位于的高度更低的高度处到达包装件1。升降机5将卷材从较低高度(它们在该较低高度处由供给系统来供给)朝着上部高度传递，执行卷材的包装的部件布置在该上部高度处。在所示结构中，机器包装的包装件各自包括轴向对齐的两个卷材R。必须知道，机器能够调节成生产不同形状和尺寸的包装件。特别是，能够形成具有侧向并排布置(而不是轴向对齐)的多个卷材的包装件，如后面参考图5A-5C所述，该图5A-5C表示了包裹片材的折叠循环。还能够形成具有轴向对齐的多个卷材和侧向并排布置的多个卷材的包装件。还可以形成这样的包装件，该包装件有多层卷材，各层卷材包括彼此并排布置的两排或更多排卷材，各排卷材包括单个卷材或轴向对齐的多个卷材。

在升降机5上方设有总体以11表示的传送器，该传送器将由升降机5升高的卷材朝着总体以13表示的折叠站传递至插入站中。

在一些实施例中，传送器包括两对柔性部件，这两对柔性部件彼此相互平行。特别是，在所示实例中，传送器11包括第一对柔性部件15和第二对柔性部件17。在所示实例中，柔性部件15和17由链构成，但是必须知道，也可以使用不同类型的柔性部件，例如皮带，特别是有齿皮带。

在所示实例中，各柔性部件15环绕一对有齿轮19被驱动。在一些实施例中，各柔性部件15的一个有齿轮19能够机动化。例如，由公共轴支承的两个轮19能够机动化，而其它两个有齿轮19能够为惰轮。

柔性部件17也各自环绕一对有齿轮21被驱动。在本例中，用于各柔性部件17的一个有齿轮21也机动化。例如，两个同轴的有齿轮21能够机动化，而剩下的轮能够为惰轮。两对柔性部件15、15和17、17能够以已知方式由与单元9交接的两个电子控制的电马达来控制。在正常操作情况下，两个马达的速度同步，这样，两对柔性部件15、15和17、17以相同速度供给。能够通过改变在驱动两对柔性部件的两个马达的位置之间的相位而调节在两对柔性部件15、15和17、17以及相应惰轮和机动引导轮之间的角度相位，目的将在后面介绍。例如，能够通过使得柔性部件15、15保持静止和使得柔性部件17、17向前运动合适量来实现调节，对应于在两对柔性部件之间进行的相位变化。在其它实施例中，能够提供两对柔性部件15、15和17、17的人工相位调节系统。例如，四个同轴返回轮能够成对地安装，且与柔性部件15、15相联的一对轮能够相对于与柔性部件17、17相联的一对有齿轮成角度地交错，该轮能够选择地锁定和释放，以便能够调节角度相位，因此调节在所述轮之间的相互扭转限制。在这种情况下，传送器11只需要一个马达来控制四个柔性部件15、15、17、17。

在柔性部件15之间布置有横向部件23，该横向部件23通过其相应端部而与彼此相互平行的两个柔性部件15接合。类似的，在柔性部件17之间布置有横向部件25，各横向部件25通过其相应端部而限制于柔性部件17。各横向部件能够优选地由相互平行的一对杆形成。

在这里所述的结构中，横向部件23和25成对布置，以使得限制于柔性部件17上的横向部件25布置在限制于柔性部件15上的各横向部件23的侧部。指状件27固定在所有横向部件23上。在附图所示的实例中，三个指状件27紧固在各横向部件23上。在指状件27之间的相互距离能够是可调的。用于调节指状件27的相互位置的方法和装置例如在US-A-7789219中所述。类似的，指状件29固定在各横向部件25上。在所示实例中，对于各横向部件25设有三个指状件。指状件29也能够相对于彼此调节，如参考指状件27所述。

与并排布置的各对横向部件23、25相关联的指状件27和29用于接收要包装的多组卷材R并使得它们前进可通过改变在柔性部件15、15和17、17之间的位置的角度相位来调节。在各对横向部件23、25之间的距离，以便根据卷材R的尺寸和在各包装件中并排布置的卷材R数目来调节各个座31的宽度。也根据卷材的尺寸和在各包装件中轴向对齐的卷材数目来调节在横向部件23上的指状件27和在横向部件25上的指状件29的位置。

用于卷材的滑动台板33在传送器11下方延伸，该卷材接合在由指状件27、29形成的座中。滑动台板33沿卷材的供给方向F沿供给通路P在柔性部件15、17的下部分支下面延伸。台板33在卷材R的插入站3的一侧上沿折叠站13延伸。在由静止结构39承载的引导件37中滑动的一对运动滑架35布置在所述插入站3的相对侧，即在相对于卷材由升降机5提升的轨迹(箭头f1)的相对侧。一对连杆41使得滑架35根据双箭头f35来运动，目的将在后面介绍。连杆41通过曲柄43来运动，该曲柄43被限制成绕基本竖直轴线旋转，并通过由结构39支承的旋转轴来承载。各曲柄-连杆系统41、43将曲柄43的轴的旋转运动转变成各滑架35的、根据f35的平移运动。曲柄43的旋转运动由机动系统施加，该机动系统由44示意表示，只在图4中表示，而在其它图中为了清楚而省略。

各滑架35承载一运动折叠型面47，该运动折叠型面47使得环绕由升降机5提升的卷材R包裹的包裹片材的第一折片折叠，从而使它压靠从升降机5供给包装机中的卷材或一组卷材的相应前表面。

在所示实施例中，在与滑动台板33相关联的插入站3的相反侧，布置了一组部件，该组部件在卷材或多个卷材R由传送器11供给的过程中使得包裹片材的折片折叠。特别如图1和4中所示和如图2中详细所示，两个相对的对称框架51布置在卷材的供给通路P的侧部和滑动台板33的上方。

在所示实施例中，各框架51由在相应引导件55中滑动的滑动器53承载，该引导件55与静止的负载支承结构57成一体。在所示实施例中，各滑动器53通过系杆59而限制在相应摇臂61A和61B上。位于卷材的供给通路P的两侧的两个摇臂61A、61B绕与由传送器11接合的卷材的供给方向F平行的轴线A枢转。两个摇臂61A、61B的旋转运动对称，并由固定于结构57上的电马达65通过杆63A、63B而传递，摇臂61A、61B的旋转轴的支承件也固定在该结构57上。特别在图3中所示，两个摇臂61A、61B的形状相互不同。更特别是，摇臂61A相对于系杆59从旋转轴线A的相反部分伸出，以便形成延伸部分62，相应杆63A的端部在64处与该延伸部分62枢转地连接。反之，在摇臂61B中，杆63B在66处在轴线A和系杆59的约束点之间的中间位置中枢转。杆63A、63B的、与限制在摇臂61A、61B上的端部相反的端部绕与轴线A平行的公共轴线B枢转地与振荡臂67连接。臂67根据双箭头f67的振荡由马达65来施加。所述结构能够通过旋转马达65来向摇臂61A、61B施加对称运动。

在图1至5所示的布置方式中，马达65在机器的操作过程中保持不起作用，只用于执行在滑动器55中引导的滑动器53的相互位置的初始调节。这种调节能够调节在框架51和与其相联的折叠部件(后面将介绍)之间的距离。这样，能够使得机器适应要包装的多组卷材R的多种尺寸，更特别是能够根据在要包装的各包装件中对齐的卷材R的轴向长度来调节机器的结构。

框架51支承一系列的第一静止折叠部件，该第一静止折叠部件用于将包裹片材的折片折叠在各包装件的卷材的前表面。

更特别是，在所示实例中，这些静止折叠部件包括第一上部折叠型面71。而且，在附图所示的实例中，设有第二下部型面73。型面71和73为已知，通常用于只生产这种包装件的包装机中(该包装件通过将侧部折片折叠密封在卷材的前表面上而被包装)。因此，折叠型面71和73的形状和功能的介绍能够省略。在本说明书的引言中所列举的专利文献提供了能够使用的可行的静止折叠型面的一些实施例。

在所示实施例中，静止型面71和73通过托架72和74而由相应框架51承载。托架72和74能够沿垂直方向和水平方向以及横向于卷材通过机器的供给方向F来调节，以便适应包装件的形状和尺寸。

在一些实施例中，型面71、73的上游能够定位有引导板75，该引导板75限制在相应框架51上，以便在顶部容纳卷材和相关的包裹片材，在卷材由升降机5插入插入站内的过程中，该包裹片材由卷材向上拉动。型面71、73和板75的、沿水平方向和相对于卷材的供给方向F的横向方向的相互距离通过由马达65作用来获得，以便设置在框架51之间的距离。

除了上述部件，机器包括一对水平运动的折叠台板，该折叠台板在一些图中省略(为了该图更清楚)，且该折叠台板特别在图4的侧视图中表示。该图表示了第一水平可动台板48，该第一水平可动台板48提供与滑架35和运动折叠型面47的运动f35平行的运动，以便朝着和远离卷材的插入站运动。水平可动台板48的运动能够由曲柄连杆系统来施加，该曲柄连杆系统由50示意表示，等效于系统41、43，具有与马达44类似的马达。可动折叠台板48的运动以后面所述的方式与滑架35和运动折叠型面47的运动同步。在相对于升降机5轨迹的相反侧和近似在与台板48相同的高度处定位有第二水平可动折叠台板52、该第二水平可动折叠台板52可根据f52而运动，并由曲柄连杆系统或类似传动系统54和由马达56控制。水平可动折叠台板52提供用于朝向和远离卷材的插入站而运动的运动。可动折叠台板52的该运动与折叠型面47和可动折叠台板48的运动同步。

上面所述的以前述附图中所示方式设置的机器能够生产普通包装件，在该包装件中，包裹片材折叠而使得它的侧部折片密封于包装件的卷材的前部面上。

下面将参考图5A-5G介绍折叠处理过程，该图5A-5G示意表示了要包装的一组卷材以及相关的包裹片材I。

图1至4表示了各自有两个卷材的多个组，其中，各组的卷材轴向对齐。在图5A-5G的顺序中，各组也有两个卷材，但是侧向并排布置。这只是包装件的多种可能结构中的两个，其能够通过改变机器来获得。

包裹片材I通过布置在插入站3中的已知装置而布置在机器中。这些装置在图4中示意表示，并在其余图中省略。优选是通过切割定位在机器下部中的塑料薄膜RF卷材而获得片材I。在图4的视图中，卷材RF定位成使得它的轴线垂直于要包装的卷材R的供给方向F。不过，该位置只是示意性的，因为卷材RF也能够定位成使得它的轴线平行于供给方向F。

当升降机5使得卷材或一组卷材朝着传送器11的高度升高时，通过该组卷材而向上拉动包裹片材I，并在三侧包裹它们，如图5B中所示。卷材位于指状件27、29之间并在位于升降机5上面方的座中。这时，可动折叠台板48和折叠型面47的、朝向升降机5的运动使得包裹片材I的、位于卷材下面的部分折叠和在卷材的各侧的第一垂直折叠。第二水平折叠台板52的向前运动使得包裹片材I的第二垂直折片折叠，且在该第一步骤结束时，该组卷材R处于图5D中所示的情况。必须知道，直到这时由台板48、52和运动型面47进行的三次折叠能够以可以根据情况和需要变化的顺序来执行。实际上，这三个部件由相互独立的促动器来控制，能够由控制单元来控制彼此相互的相位(phasing)。例如，能够通过水平台板48、52来进行第一折叠，随后只通过运动型面47来进行垂直折叠。也可选择，型面47和台板48同时作用，台板52能够延迟。在另一可选方式中，三个运动能够彼此相互在时间上都交错。

在执行这些操作之后，传送器11向前运动，使得卷材R在静止型面71、73和另外的垂直折叠型面(未示出)之间通过，该静止型面71、73和垂直折叠型面执行包裹片材I的、从该组卷材凸出的折片的垂直折叠和水平折叠，如图5E中所示(垂直折叠)和图5F、5G顺序所示。这种处理过程为已知，并不需要详细说明。在卷材R从升降机5上方的位置朝着折叠站供给的步骤中，水平可动的折叠台板52执行与传送器11的向前运动同步的反向运动，以便朝着静止折叠型面71、73与卷材一起。

在处理过程结束时，该组卷材R离开折叠站，且包裹片材I折叠，如图5G中所示，并通过密封站，该密封站密封所述折叠折片。密封站为已知，且未示出，它能够设置成例如如在本说明书的引言中所引用的专利文献中所述。

图6至10D表示了相同机器设置成用于通过包裹片材来制造各包装件，该包裹片材的折片插入中心管形芯的孔的内部，单个卷材R卷绕在该管形芯上。包裹片材优选是由纸张材料来制造(而不是塑料)，因此并不密封。由后面可知，在这种情况下，包装系统类似于在说明书的引言部分中所述的“扭转和塞入”系统，但是有一些重要的改进区别。

在图6至10D中，相同标号表示与在前述结构中使用的部件相同或相应的部件。

由图6和9中可见，在该结构中，两对柔性部件15、15和17、17的相位是这样的，即，使得限制在一对柔性部件15、15上的横向部件23相对于限制在柔性部件17、17上的横向部件25插入并等距离。相应座81固定在各横向部件23和各横向部件25上。座81代替指状件27和29。座81相互等距离。在连续座81之间的间距等于在各对连续横向部件的横向部件23、25之间的距离。

在所示实例中，各座81有基本C形结构，具有横向部件81T，两个侧部部件81F从该横向部件81T伸出。在一些实施例中，两个侧部部件81F中的一个与横向部件81T制造成一件或者相对于该横向部件81T固定，同时另一侧部部件可调节，并能够在相对于相对侧部部件可调节的一定距离处阻挡在横向部件81T上。部件82表示用于将侧部部件81F锁定在横向部件81T上的螺钉。这样，各座81的宽度能够适应要处理的卷材的直径。

在一些实施例中，各座81有成形板84，该成形板84确定了要通过传送器11向前运动的卷材的容纳表面。在所示实施例中，相应板84(该板84有比单个座81的宽度基本更小的延伸部分)从各侧部部件81F朝着座81的内部凸出。板84优选具有弯曲的卷材接触表面。板84的位置能够通过螺钉86和设于各侧部部件81F中的狭槽88来调节。板84的位置根据要处理的卷材R的直径来调节。因此实际上，能够通过改变和调节在侧部部件81F之间的距离和通过调节板84的位置来调节各卷材的容纳容积。

在图6至9所示的结构中在传送器11的下面布置有部件组件，该部件组件包括升降机5和滑架35(该滑架有相应运动部件)以及由该滑架35承载的折叠型面47。在插入站的相对侧(其中，升降机5运动)设有不同结构的折叠部件。

更特别是，梁91固定在各滑动器53(代替相应框架51)上。各滑动器53与相同的运动部件(该运动部件将运动从马达65传递给滑动器53)连接。不过，由后面可知，在该结构中，马达65并不用于调节折叠部件的相互位置，而是通过往复循环运动来操作相同部件，并在传送器11的各步骤中实现折叠。

冲头93固定在各梁91上。在所示实例中，在卷材R的供给通路P的各侧设有四个冲头93，该冲头93由相应梁91承载。冲头93相互间隔开恒定间距，该间距在需要时可调节，该间距对应于容纳在单个座81(该座81与传送器11成一体)中的卷材R的间距。在各梁91上，在冲头93的下游(相对于卷材R通过机器的供给方向F)布置有盘形部件95，优选是锥形形状的销或尖头97从该盘形部件95的中心凸出。在销或尖端97和相邻冲头93之间的距离等于在插入传送器11的座81中的卷材R之间的间距。

摇臂61A和61B的同步和对称运动将引起在卷材R(该卷材R通过传送器11而传递通过机器)的供给通路P两侧的梁91以及相应冲头93和盘形部件95的相应的同步和对称运动，其目的将在后面介绍。梁91的运动与传送器11的向前运动同步。

与卷材的通路近似平行地延伸的第一静止型面101布置在具有相应冲头93的各梁91和卷材的供给通路之间。静止型面101能够由机器的稳定结构(由103表示)承载。第二静止折叠型面105固定在相同结构103上，在卷材的供给通路的各侧。型面105具有成形边缘，该成形边缘有两个收敛的引导型面，由105A和105B表示，这两个引导型面与型面105的边缘的基本圆形部分105C连接。收敛边缘105A和105B面对卷材从进口站3到达的方向，因此沿卷材的供给方向F收敛，直到前述边缘的圆形部分105C。

运动折叠型面107布置在卷材R的供给通路R的各侧，在静止折叠型面101和105之间。两个运动折叠型面107提供有沿基本竖直方向根据双箭头f107的运动，所述运动与传送器11的向前运动同步。在所示的示例实施例中，运动折叠型面107根据双箭头f107的升高和降低运动由位于卷材的滑动台板33下面的马达109来施加。在所示实例中，马达109通过曲柄111和连杆113来控制杆115的升高和降低运动，承载两个运动折叠型面107的横向部件117限制在该杆115上。

上述部件执行一系列折叠步骤，该折叠步骤也将参考在图10A-10E中示意所示的顺序来更好地理解，图10A-10E单独表示了卷材和相关包裹片材，以便表示包装处理。

要包装的各卷材通过升降机5而升高，并插入相应座81中，该座81布置在升降机5的轨迹的上方。在该步骤中，优选是由纸张制造的包裹片材I在上部和侧部包裹卷材R(图10A)。水平可动的折叠台板48、52以已经参考前述操作方法所述的方式来执行包裹片材的垂直折片的折叠，以便将它们布置在卷材R下面。这样，卷材完全包裹在包裹片材I中，该包裹片材I比卷材R更长，从卷材的两个平坦面凸出。水平折叠台板48的向前运动与折叠型面47的向前运动同步，该折叠型面47将包裹片材I的折片的、相对于卷材R的平坦表面凸出的第一部分折叠在所述平坦表面上。在该步骤结束时，卷材在图10B中示意表示。

当静止折叠型面101通过它的初始(优选是圆化的)边缘延伸直到它高于升降机5时，在该第一步骤中，包裹片材的上部部分至少局部折叠而抵靠卷材的前表面。优选是，如附图中所示，静止折叠型面101这样扭转，在初始部分中，它并不折叠所述包裹片材，而是只在随后步骤中作用于其上。

在随后步骤中，传送器11使得卷材R根据箭头F向前运动，而水平可动的折叠台板52执行与所述传送器11的运动同步和协调的运动。

传送器11逐步向前运动，以便承载插入相应座81中的各卷材R，包裹片材I包绕该卷材R，在各冲头93前面和在盘形部件95的前面，使得各卷材停止在与冲头93和盘形部件95相对应的各位置中，以便执行后面所述的操作。必须知道，通常，在包装循环的各个时刻，传送器11的全部座81都充满，因此在传送器11的向前运动的各步骤中，各冲头93和盘形部件95都在不同卷材R上执行操作。

传送器11的逐步向前运动与两个梁91的交替运动同步，因此与两个系列的冲头93和盘形部件95(分别布置在卷材R的供给通路P的两侧)的运动同步。这种交替运动由电马达65来控制，并与由电马达109控制的、运动折叠型面107的升高和降低运动协调。

如上所述，全部座81通常都充满，各冲头93在各步骤中在随后的卷材上执行操作。在下面的说明中，将考虑单个卷材，并将介绍由各种机器部件在其上进行的操作，应当知道，这些操作在插入传送器11的座81中的各卷材上顺序执行。

在卷材R的向前运动的第一步骤中，在它插入位于升降机5上方的座81中之后，使得卷材在两个相对的静止折叠型面101之间通过。当扭转时，包裹片材I的凸出折片的上部部分开始向下折叠。优选是，当卷材位于第二对冲头93之间时完成折叠操作，如后面所述。在一些实施例中，静止型面101能够比在图中所示的静止型面101更短，并开始于恰好由升降机5升高的卷材所采取的位置的下游，以便只有在卷材R开始沿供给通路P根据F向前运动之后才开始折叠所述包裹片材的上部部分。在其它实施例中，静止折叠型面101能够有附图中表示的长度，并且平坦，在这种情况下，包裹片材的折片的上部部分的向下折叠恰好在卷材R由升降机5插入座81中时开始。在另一实施例中，静止折叠型面101能够有可变高度，具有逐渐降低的下边缘，以便实现包裹片材的折片的逐渐折叠。

当卷材执行向前运动的第一步骤，并布置在第一对冲头91之间时，它暂时停止，从而使得冲头能够局部插入卷材的卷绕芯AV的轴向孔内部。这样，冲头93使得包裹片材I的一部分(在卷材的各前表面上通过运动折叠型面47而折叠在相应前表面(直到它在管形芯AV上面)的那部分)折叠至管形卷绕芯AV内部。

在包裹片材的折片的、从卷材R的两个前表面中的每个前表面凸出的上部部分已经通过相应静止折叠型面101而向下折叠之后，通过进一步的步骤向前运动，卷材R位于第二对冲头93之间。该对冲头93的插入和随后抽出的交替运动使得折叠折片的相应部分插入管形芯AV内(图10C)。

一旦冲头93已经离开卷材，该卷材就通过进一步的步骤向前运动，并位于两个相对的运动折叠型面107处，这两个运动折叠型面107已经降低以便定位卷材，并与第三对冲头的冲头93轴向对齐。需要时，卷材R的向前运动和运动折叠型面107的降低运动能够协调，以使得卷材在已经采取升高位置的两个运动折叠型面107之间向前运动，以便将凸出折片的一部分折叠在卷材的平坦表面上。随后，型面107能够降低和再次升高，以便将包裹片材I的折片的下部部分折叠在卷材R的平坦表面上。不过优选是，运动折叠型面107在卷材到达之前降低而低于卷材供给台板。当卷材供给台板停止在与运动折叠型面107相对应的位置时，型面107升高以便将包裹片材的折片的、从卷材R的相应前表面凸出的下部部分向上折叠，从而使它压靠该表面，并将它送至管形卷绕芯AV的前面。

运动折叠型面107的、根据f107的升高运动相对于由梁91承载的冲头93的横向运动同步，这样，在运动折叠型面107升高之后，第三对冲头的冲头93插入位于运动折叠型面107之间的卷绕芯AV的孔中。这样，包裹片材的折片的一部分插入卷绕芯AV内部。这时，卷材处于在图10D示意表示的状态。

在随后步骤中，卷材R在两个静止折叠型面105之间向前运动，这两个静止折叠型面105将包裹片材的折片的其余部分折叠在卷材的前表面上，然后，这些部分通过最后一对冲头93的进一步插入运动而插入卷绕芯AV的轴向孔内部。这时，卷材被完全包裹，且包裹片材I的折片翻转而抵靠卷材R的平坦表面，并插入管形芯AV内部(图10E)。

随后的向前运动步骤将卷材送至两个盘形部件95和位于所述盘形部件上的中心锥形销或尖端97之间。盘形部件95的彼此相向运动以及锥形销97穿透至中心管形卷绕芯AV的端部内的运动使得包裹片材I环绕卷材R的折叠稳定。

获得的最终包装件与可通过在本说明书的引言中所述的、现有技术已知的扭转和塞入类型的包装件而获得的包装件类似。不过，由这里所述的机器执行的方法与上述方法不同，因为没有在单个操作中通过单个冲头进行的、包裹片材的凸出折片的扭转或扭曲和随后插入管形卷绕芯内的动作。相反，在该实施例中，本发明的机器逐渐折叠各包裹片材，从而在卷材的各步骤中将片材的一部分翻转而抵靠卷材的侧表面，且在各步骤中只将折叠片材的折片的一部分插入管形卷绕芯AV内部。因此，“塞入”处理(即通过冲头将片材插入卷绕芯内)分成一系列的连续步骤，从而顺序使用四个冲头来用于卷材的各侧，各冲头作用在相同卷材上，一个冲头在一个步骤中。因此，包裹片材的折叠折片插入管形卷绕芯AV中将更逐步进行，这降低了片材在卷材R的包装过程中撕开的危险。

传送器11的向前运动的随后步骤将包装后的卷材送向取出器120(图6和9中特别所示)，该取出器120用于从相应座81中取出卷材R。实际上，当座开始环绕在折叠站下游的翻转轮19、21的升高运动时，该座并不允许卷材自由跌落，因为座的侧部部件81F与横向部件81T刚性连接。用于从座中取出卷材的取出器120能够包括一对尖头123，在所示实例中，该对尖头123有弯曲结构，以便跟随卷材的侧表面的形状。尖头123定位在相互距离处，该距离能够在需要时进行调节，以便例如能够在外部和侧向通向各座81的侧部部件81F。尖头123扭转固定在提供往复旋转运动的轴125上，该旋转运动由电马达127控制，并通过皮带129而传递给装配在轴125上的带轮131。在传送器11的各步骤中由马达127控制的根据箭头f123的往复旋转保证来自折叠站的各个包装后的卷材R在从座81凸出的端部处由两个尖头123接合，该尖头123取出卷材R，并使它跌落至出口通路133上。

当机器如参考图6所述和随后所述来设置时，下游的密封站(未示出)(该密封站是在图1至5的结构中具有密封塑料包装薄膜的折叠折片的功能的结构)只用作传递或传送器装置，从而使得加热系统保持关闭，只使用传送部件，例如通过网或皮带。

应当知道，附图只表示了一个实例，该实例只是提供本发明的实施证明，它能够在形式和结构上变化，而并不脱离本发明基本概念的范围。在附加权利要求中的参考标号提供为方便参考说明书和附图来阅读权利要求，而并不限制由权利要求表示的保护范围。

Claims (34)

1.一种用于包装纸张卷材的包装机，包括：

插入站，用于将卷材插入包裹片材中；

卷材的供给通路；

传送器，用于沿所述供给通路供给卷材；

折叠站，该折叠站适于择一地装备有：

(a)第一静止折叠部件，用于使所述包裹片材的侧部折片折叠而抵靠所述卷材的端表面；

(b)或第二动态折叠部件，该第二动态折叠部件用于将所述包裹片材的侧部折片插入所述卷材的相应的卷绕芯的孔内部。

2.根据权利要求1所述的机器，其中：所述插入站包括：升降机，该升降机将所述卷材从下部高度传递至上部高度；以及用于在传递过程中环绕所述卷材施加所述包裹片材的部件。

3.根据权利要求1或2所述的机器，其中：所述折叠站包括：第一滑动器和第二滑动器，该第一滑动器和第二滑动器布置在所述供给通路的侧部，并可横向于所述供给通路根据运动方向来运动；以及至少一个促动器，用于使得所述第一滑动器和第二滑动器沿所述运动方向来运动；其中，第一折叠部件和第二折叠部件中的至少一些能够可选择地限制在所述第一滑动器和第二滑动器上。

4.根据权利要求3所述的机器，其中：当所述折叠站装备有所述第一静止折叠部件时，所述第一滑动器和第二滑动器在包装过程中保持在静止位置；控制所述至少一个促动器以便调节在所述第一静止折叠部件之间的距离。

5.根据权利要求3所述的机器，其中：当所述折叠站装备有所述第二折叠部件时，所述第一滑动器和第二滑动器由所述至少一个促动器控制，以便与所述传送器的逐步向前运动同步地彼此相向和离开地运动。

6.根据权利要求3、4或5所述的机器，其中：所述促动器通过第一机械连接部件和第二机械连接部件而与所述第一滑动器和所述第二滑动器连接，所述第一机械连接部件和第二机械连接部件设计和布置成通过所述促动器来控制所述第一滑动器和第二滑动器的对称运动。

7.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：所述第一静止折叠部件包括在供给通路两侧的两个折叠型面，这两个折叠型面从底部向上和从顶部向下延伸，以便使所述包裹片材的一些部分折叠和压靠卷材的相应前表面。

8.根据权利要求3和7所述的机器，其中：在供给通路各侧的所述两个折叠型面限制在所述第一滑动器和第二滑动器中的相应一个上。

9.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：所述第二折叠部件包括在供给通路各侧的多个相互间隔开的冲头，用于将包裹片材的折片插入卷材的卷绕芯内。

10.根据权利要求9所述的机器，其中：所述第二折叠部件包括在供给通路各侧的盘形部件，该盘形部件环绕铆接尖端，以便铆接和稳定通过所述冲头而插入卷材的卷绕芯内的包裹片材的折片，各盘形部件相对于卷材沿所述供给通路的供给方向而布置在相应冲头的下游。

11.根据权利要求9或10所述的机器，其中：至少三个冲头及优选是四个冲头布置在供给通路的各侧。

12.根据权利要求3与权利要求9至11中任意一项或多项的组合所述的机器，其中：在供给通路的第一侧的冲头和盘形部件由第一梁承载；在供给通路的第二侧的冲头和盘形部件由第二梁承载；第一梁和第二梁分别由所述第一滑动器和所述第二滑动器来支承。

13.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：所述第二折叠部件包括在供给通路各侧的至少第一静止折叠型面，该第一静止折叠型面朝着插入站延伸。

14.根据权利要求13与权利要求9至11中至少一项的组合所述的机器，其中：所述第一静止折叠型面定位和设置成将所述包裹片材的、从卷材侧向凸出的上部部分向下折叠。

15.根据权利要求13或14所述的机器，其中：所述第二折叠部件包括第二静止折叠型面，该第二静止折叠型面相对于卷材沿所述供给通路的供给方向位于第一静止折叠型面的下游。

16.根据权利要求15所述的机器，其中：所述第二静止折叠型面相对于卷材沿所述供给通路的供给方向位于相应盘形部件的上游。

17.根据权利要求16所述的机器，其中：所述第二静止折叠型面与最后一对冲头对齐。

18.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：所述第二折叠部件包括在供给通路各侧的运动折叠型面，该运动折叠型面提供在有效位置和退回位置之间的运动，该运动与所述传送器的向前运动同步。

19.根据权利要求18与权利要求9至12中至少一项的组合所述的机器，其中：所述运动折叠型面包括成形边缘，该成形边缘有凹槽，以便与一个所述折叠冲头配合。

20.根据权利要求3所述的机器，其特征在于：所述传送器在所述第一滑动器和所述第二滑动器上方延伸。

21.根据权利要求20所述的机器，其中：所述传送器从插入站延伸至超过折叠站。

22.根据权利要求20或21所述的机器，其中：所述传送器包括多个座，各座在插入站中接收卷材，并将所述卷材传递通过折叠站。

23.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：所述传送器包括相互平行的第一对柔性部件和第二对柔性部件，所述第一对柔性部件和所述第二对柔性部件环绕惰性轮和机动轮被驱动，所述第一对柔性部件和所述第二对柔性部件的角度相位可调节。

24.根据权利要求23所述的机器，其中：第一系列的横向部件限制在所述第一对柔性部件上，第二系列的横向部件限制在所述第二对柔性部件上。

25.根据权利要求24所述的机器，其中：第一系列的横向部件和第二系列的横向部件能够定位成这样，即，使得第一系列的各横向部件与第二系列的相应的横向部件并排布置，以便与限制在所述横向部件上的相应的第一指状件和第二指状件组合地确定用于容纳和供给卷材的座，通过调节在所述第一对柔性部件和所述第二对柔性部件之间的角度相位能够调节所述座的尺寸。

26.根据权利要求24或25所述的机器，其中：第一系列的横向部件和第二系列的横向部件能够定位成以恒定间距间隔开，其中，由具有横向部件和两个侧部部件的基本C形结构形成的座能够限制在各所述横向部件上，以便容纳和供给接合在所述座中的单个卷材。

27.根据权利要求26所述的机器，其中：在所述两个侧部部件之间的距离可根据卷材的直径来进行调节。

28.根据权利要求26或27所述的机器，其中：各个所述座包括卷材容纳表面，该卷材容纳表面从所述侧部部件朝着相应座的内部延伸。

29.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，还包括：取出器，该取出器定位在折叠站的下游，并与所述传送器配合，以便从该传送器取出卷材。

30.根据权利要求29所述的机器，其中：所述取出器提供环绕与传送器的向前运动的方向基本正交的轴线的旋转运动，该旋转运动与所述传送器的向前运动同步。

31.根据权利要求29或30与权利要求26至28中任意一项或多项的组合所述的机器，其中：所述取出器(120)包括具有两个尖头的叉结构，这两个尖头与各座并排地布置，用于接合插入所述座内的各卷材并将其从座中取出。

32.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：当所述折叠站装备有所述第二折叠部件时，控制传送器以便逐步向前运动，传送器的各步骤对应于所述第二动态折叠部件的折叠运动。

33.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：运动折叠型面布置在插入站的、与折叠站相反的一侧，该运动折叠型面提供用于朝向和离开插入站运动的运动。

34.根据前述任意一项或多项权利要求所述的机器，其中：两个可动台板与所述插入站相联，这两个可动台板提供用于朝向和离开插入站运动的运动，以便使得包裹片材环绕插入该插入站的各卷材进行包裹。