CN107249987A - 包装线速度降低的包装分组单元 - Google Patents

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Abstract

用于能操作以生产多件包的包装线的包装分组单元；分组单元(1)包括线性输送机(9)，其能操作而以第一速度(V1)馈送一系列包装(2)；及由两个子组件(12a,12b)形成的至少一个分组组件(6)；每个子组件包括成对的环形输送机(13a,14a；13b,14b)，并与另一子组件(12b,12a)的环形输送机(13a，14a；13b，14b)一起限定具有包装入口(7)和组出口(8)的包装分组通道(22)；每个环形输送机设置有多个包装保持元件(26)；环形输送机能彼此独立地操作而以低于第一速度(V1)的第二速度(V3)移动第一保持元件(26)通过包装入口(7)，以便拦截并减慢系列中的第一个包装(2)并将包装(2)分组；并使由不同的环形输送机(13a；14a；13b；14b)承载的第二保持元件(26)移动通过包装入口(7)以便拦截系列中的最后的包装(2)并与第一保持元件(26)一起限定尺寸被设计成容纳包装组(3)并且能与包装组(3)沿着分组通道(22)移动的基座。

Description

包装线速度降低的包装分组单元
技术领域
本发明涉及包装线速度降低的包装分组单元。
尽管本发明适用于任何多件包(multipack)生产线，但是本发明还可特别有利地用于食品工业领域的可倾倒食品(如果汁、牛奶、酒等)的包装线中，其在下文中纯粹以举例的方式提及。
背景技术
众所周知，上述类型的包装线通常包括适于形成内部已经有产品的包装的包装机。特别地，包装通常由片状包装材料制成，片状包装材料通常是预切割坯料或连续条带的形式，并且经受一系列折叠和纵向密封操作以形成连续的包装材料管，其在填充之后被焊接、横向分割并形成独立包装的形式。
然后将包装提供给分组单元以按给定数量的包装的组排列，并且最后推进到打包机，以由打包材料(通常为纸板或塑料膜)包裹，并形成多件包。
根据多件包的尺寸，包装线可以具有单线或多线配置。在后一种情况下，在紧邻分组单元的上游处通常布置有分配器，分配器适于从包装机的输出端移除包装并且将包装彼此对准地分配到确定数量的平行的线。分组单元被配置成对每线中的包装进行分组，并且沿着相应的线对组进行排序，以允许传送装置同时从每线取出一个组，并且将组馈送到打包机以布置成紧凑的配置并包裹以形成多件包。
不管多件包样式如何并且因此分组单元的线的数量如何，已知的是，包装从包装机转移到打包机是包装的稳定性和完整性的非常关键的阶段。这源于包装机的包装输出线速度通常明显高于将组馈送到打包机的速度，而且必须将以高速馈送到分组单元的包装减速，以确保馈送到打包机的组的线速度和打包机输入速度相等。
由于特别考虑到新一代包装机的生产速度较高而使包装在这个阶段经受推进速度的相对较高程度的降低，所以以受控制的并且尽可能和缓的方式降低包装的线速度以避免包装掉落或损坏是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种包装分组单元，其允许降低包装的线速度，同时使包装掉落和损坏的风险最小化，此外，在多件包样式变化方面相对灵活。
根据本发明，提供了一种如权利要求1以及优选直接或间接从属于权利要求1的权利要求中的任一项所述的包装分组单元。
附图说明
将参考附图通过示例来描述本发明的非限制性实施方式，其中：
-图1以透视图示出了根据本发明的包装分组单元的优选实施方式；
-图2示出了图1的细节的较大比例的平面图，为了清楚起见去除了一些部件。
具体实施方式
图1和图2中的数字1总体上表示分组单元以对用于生产多件包(未示出)的包装线中的包装2进行分组。
在下文中，术语“多件包”旨在表示成组的包装2，其根据确定的样式以紧凑的布置被布置并且通过通常由塑料材料膜或包装纸板形成的外包装保持在一起。
虽然本发明的分组单元1适用于用于生产多件包的任何包装线，但是本说明书纯粹以举例的方式提及用于生产可倾倒食品(例如果汁、牛奶、酒等)的无菌包装2的包装线。
在这种类型的包装线中，分组单元1通常布置在包装机(未示出)的下游，其中填充有产品的包装2通过(已知的)一系列操作步骤形成，该系列操作步骤基本上包括：形成连续的包装材料管，用产品填充管，焊接并横向切割管以获得单个单元，以及从单个单元形成包装2。
这样获得的包装2然后被供应到分组单元1以进行分组以形成包含彼此对准的数量N＞1的包装2的组3，以便形成成排的包装2。
多件包形成工艺在打包机(未示出)中结束，打包机被布置在分组单元1的下游，并被配置为从分组单元1连续地接收数量M≥1的组3并且用打包材料(通常为塑料膜或纸板)包裹先前分组成紧凑组件的M个组3，因此形成多件包。
根据所需的样式，多件包可以只包含一个组3，即单排的N个包装或M个组3，即排成M排的M×N个包装。
在附图中示出并在下面描述的示例中，分组单元1具有用于生产具有“2×3样式”的多件包的多线配置，其中第一数字表示组3的数量，即多件包中排的数量，而第二个数字表示形成每个组3的包装2的数量。
为此，分组单元1包括多个分组线4，其在基本上水平的包装前进方向5上彼此平行地延伸。分组线4的数量取决于待生产的多件包的样式，并且可以大于或等于1。在所示的示例中，分组单元1包括两个分组线4。
包装2通过分配器(已知且未示出)被馈送到分组单元1，该分配器适于从包装机(未示出)的输出端移除包装2并以输入速度V1将包装2馈送到分组单元1，同时将包装分配到分组线4。特别地，如下面将要解释的，分配器可操作以顺序地(即从第一到最后)并且循环地(即通过连续地重复该顺序并且在每个分组线4上每次释放三个包装2，然后开始馈送下一条线4)馈送分组线4。
对于每个分组线4，分组单元1包括分组组件6，分组组件6具有包装入口7以便以速度V1接收进入分组组件6的一系列包装2，以及组出口8以便释放以所需的间隔布置并以低于速度V1并等于打包机(未示出)的输入速度的速度V2移动的一系列组3。
对于每条线4，分组单元1还包括相应的线性输送机9，该线性输送机9运行经过分组组件6，并且还包括在前进方向5上先后连续布置的两个输送机。优选地，如在所示的示例中，输送机是带式输送机，并且包括输入输送机10，输入输送机10可操作而以速度V1连续运行并且延伸通过包装入口7以使预先通过分配器(未示出)输送到输入输送机10的包装2向前移动；以及输出输送机11，输出输送机11可操作而以速度V2连续运行并且延伸通过组出口8以使组3移动远离相应的分组组件6。
如图1以及更详细的图2所示，每个分组组件6包括两个相同的子组件12a，12b，其先后布置在线性输送机9的相对侧上。
特别地，每个子组件12a，12b包括成对的堆叠的环状环形输送机，它们上下重叠布置，以沿相应的平行水平面上的相应环状路径移动。
在所示的示例中，环状环形输送机采用带式输送机的形式，但是可以使用任何其它类型的环状环形输送机，例如链式环形输送机。
更详细地，子组件12a包括下部带式输送机13a和上部带式输送机14a，这些带式输送机中的每个分别与子组件12b的相应的下部带式输送机13b和上部带式输送机14b相对于平行于前进方向5并通过线性输送机9的纵向对称轴线的竖直平面是反转对称的。
由于子组件12a，12b在结构上是相同的，所以以下描述将尽可能地仅提及其中之一，并且与另一个子组件相关的附图标记将被置于括号中。
子组件12a(12b)的下部带式输送机13a(13b)包括围绕两个皮带轮16a(16b)环绕的相应的皮带15a(15b)，两个皮带轮16a(16b)围绕竖直的并垂直于前进方向5的相应轴线17a(17b)可旋转地安装。
其中一个是驱动皮带轮以及另一个是从动皮带轮的两个皮带轮16a(16b)在下部带式输送机13a(13b)中限定了工作分支18a(18b)，其从包装入口7沿着并且略微高于线性输送机9的相应纵向边缘部分延伸到组出口8，并且位于平行于前进方向5并垂直于线性输送机9的输送表面的平面上。
子组件12a(12b)的上部带式输送机14a(14b)包括围绕两个皮带轮20a(20b)环绕的相应的皮带19a(19b)，两个皮带轮20a(20b)中的每个与下部带式输送机13a(13b)的相应的皮带轮16a(16b)同轴以围绕相同的轴线17a(17b)旋转。
其中一个是驱动皮带轮以及另一个是从动皮带轮的两个皮带轮20a(20b)在上部带式输送机14a(14b)中限定了工作分支21a(21b)，其在工作分支18a(18b)上方延伸并与工作分支18a(18b)共面。
子组件12a的工作分支18a和21a分别面对子组件12b的工作分支18b和21b并且与工作分支18b和21b一起限定包装分组通道22，该包装分组通道22从包装入口7延伸到组出口8。
如上所述，一对皮带轮16a(16b)中的一个皮带轮和一对皮带轮20a(20b)中的一个皮带轮是从动皮带轮-在附图中，皮带轮16a(16b)和20a(20b)靠近包装入口7布置-并且通过相应的轴承(未示出)可旋转地经轴颈连接在公共轴23上。
一对皮带轮16a(16b)中的另一个皮带轮和一对皮带轮21a(21b)中的另一个皮带轮被驱动并且不可旋转地经轴颈连接在彼此同轴并与轴线17a(17b)同轴并且彼此成角度地独立的相应轴24，25上。
特别地，子组件12a的轴24，25由相应的致动装置(未示出)驱动，以沿相同的旋转方向(图2中的顺时针方向)并根据独立的运动轮廓旋转。
类似地，子组件12b的轴24，25由相应的致动装置(未示出)驱动，以沿与子组件12a的轴24，25的旋转方向相反的旋转方向(图2中的逆时针方向)，即与皮带轮16a和21a的旋转方向相反的旋转方向，并且根据彼此独立并独立于子组件12a的轴24，25的运动轮廓的相应的运动轮廓旋转。
每个子组件12a(12b)的下部带式输送机13a(13b)和上部带式输送机14a(14b)设置有一定数量的包装保持元件26。
在该实施方式中，所有带式输送机的包装保持元件26的数量是相同的。包装保持元件26沿相应的带15a(15b)，19a(19b)均匀间隔开并刚性紧固到相应的带15a(15b)，19a(19b)上，并且如下面将要清楚地说明的那样，被设计成与通过包装入口7馈送的包装2配合以对包装2进行分组并将组3引导到组输送出口8。
特别地，每个保持元件26由从带15a(15b)，19a(19b)的外表面横向突出的基本上板状的元件限定并通过相应的带15a(15b)，19a(19b)，沿着沿着相应的工作分支18a(18b)，21a(21b)和通过两个弯曲部分连接到工作分支的返回分支延伸的相应的大致水平的环状路径移动。
参考图2，返回分支的弯曲部分包括输入弯曲部分27，其在包装入口7处连接工作分支18a(18b)，21a(21b)，和输出弯曲部分28，其在组出口8处连接工作分支18a(18b)，21a(21b)。每个保持元件26当沿分组通道22移动时，垂直于前进方向5朝向分组通道22的中心(即内部)延伸。
在所示的示例中，每个带15a(15b)，19a(19b)包括成对的保持件26，它们彼此相隔相同的距离布置。
如图1所示，每个保持元件26在竖直方向上测量的宽度等于或小于相应带的宽度，使得在同一个子组件12a，12b中的不同带式输送机的保持元件26不彼此干涉。
如图2所示，包装2沿着分组通道22被成对的共面导向板29横向限制，共面导向板29刚性地连接到相应的子组件12a，12b，并被设计成彼此配合以横向地减小分组通道22的宽度以防止包装2沿着分组通道22移动时与带15a，15b，19a，19b接触。
为此，每个子组件12a，12b中的每个导向板29布置在相应的上部带式输送机14a，14b的上方，并且具有纵向自由边，该纵向自由边沿前进方向5延伸、面向另一个导向板29的纵向自由边，并且朝向分组通道22的中心，即内部横向突出超越相应的工作分支18a，18b，21a，21b。
最后，如图1所示，每条线4设置有相应的组去除装置30，其沿前进方向5布置在相应的分组组件6的下游，并且被设计成保持通过输出输送机11移动远离分组组件6的组3。
具体地，每个组去除装置30包括成对的带式输送机31，其布置在相应的输出输送机11的相对侧上。每个带式输送机31包括围绕两个相应的皮带轮环绕的相应的带，所述皮带轮绕平行于轴线17a(17b)的相应的轴线可旋转地安装，并且在相应的带上限定在平行于前进方向的竖直平面上延伸的工作分支。
每个组移除装置30中的工作分支以限定组通道32的方式相互布置，从相应的分组组件6出来的组3被引导通过该组通道32并前进到打包机(未示出)的入口。每个带式输送机31的一个皮带轮是从动皮带轮并与从动皮带轮16a(16b)，20a(20b)同轴；每个带式输送机31的另一个皮带轮是驱动皮带轮并且可操作以便以速度V2移动作为相应的输出输送机11的相应的带。
根据未示出的不同实施方式，组移除装置30被布置在输出输送机11的相对侧上的成对的固定杆代替，以限定使组3由输出输送机11朝向打包机推进的固定侧向引导件。
下面参考图2描述分组单元1的操作，其中输入输送机10使包装2朝向两条分组线4中的第一条的包装入口7前进，而在每条分组线4中，组3已经形成并布置成靠近相应的组出口8。
在这方面，值得注意的是，在多线配置的情况下，例如在所示的示例中的分组单元1的配置的情况下，当组3到达相应的分组组件6的组出口8时，有必要的是，组3以速度V2前进，并且在垂直于前进方向5的方向上对准，以便形成共同的前部并同时被取出且一起馈送到打包机(未示出)。
如上所述，分配器(未示出)被操作以循环地和顺序地供应分组线4，并且在每个循环中，释放数量为N个的包装2到每个输入输送机10，在所示的示例中为三个包装2。
每个分组组件6中的两个下部带式输送机13a，13b和两个上部带式输送机14a，14b彼此独立地驱动并且被控制成使得当每次通过分配器释放的三个包装2的第一个包装2即将到达包装入口7时，由下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b承载的一个保持元件26以比输入输送机10的速度V1低的速度V3移动通过包装入口7。
因此，由于包装2的速度大于保持元件26的速度，所以保持元件26相对于前进方向5与包装2的前表面配合以减慢包装2并且随着其他包装2进入分组通道22，它们通过输入输送机10相互挤压以形成紧凑的组3。
当要形成的组3中的最后一个包装2刚刚通过包装入口7时，由不同于在组3的前端处承载保持元件26的下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b的下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b承载的另一个保持元件26移动通过包装入口7以与最后的包装2的后表面配合。
当后保持元件26，即组3的后面处的保持元件26与最后的包装2接触时，后保持元件26以与前保持元件26相同的速度V3在前进方向5上移动以与前保持元件26一起限定基座，基座大小适于容纳组3，并且可与组3一起沿分组通道22移动。
优选地，在进入分组通道22之前，后保持元件26通过相应的带式输送机以低于V3的速度前进，以防止后保持元件26沿着相应的环状路径的输入弯曲部分前进时，最后的包装2与后保持元件26碰撞。后保持元件26在其进入分组通道22时被加速以与最后的包装2的后表面接触，并且从该位置起以与前保持元件26同步的速度V3前进。
后保持元件26沿着分组通道22用作组3的稳定性的控制器，以便防止最后的包装2的可能的向后倾斜。
保持元件26与组3一起并通过相应的下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b根据给定的运动轮廓沿着输入输送机10和输出输送机11前进，使得在到达组出口8之前，前保持元件26和后保持元件26两者的速度都等于输出输送机11的速度V2。
前保持元件26一旦到达组出口8，就沿其环状路径继续，从而释放组3以使其在输出输送机11上沿着前进方向5前进。
优选地，在后保持元件26到达组出口8之前，后保持元件26被减慢，以防止在后保持元件26沿着相应的环状路径的输出弯曲部分前进时，最后的包装2与后保持元件26碰撞。
如图2所示，当组3即将释放在输出输送机11上时，连接到相应的下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b的不涉及这样的组3的形成的另一对保持元件26先后到达包装入口7并且彼此配合以形成新的组3(图2)。
因此，在所示的实施方式中，每个下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b的保持元件26每隔要形成的包装2的一组3到达包装入口7。
在图2中，下部带式输送机13a，13b的保持元件26是黑色的，而上部带式输送机14a，14b的保持元件26是白色的。可以理解，配合以形成相应的组3的成对的保持元件26属于不同的子组件12a，12b中的相应的下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b；这意味着如果前保持元件26属于子组件12a，12b的上部带式输送机14a，14b，则后保持元件26属于另一子组件12b，12a中的下部带式输送机13b，13a。
在未示出的不同实施方式中，前保持元件26和后保持元件26属于同一子组件12a，12b中的不同的带式输送机。
在图2中，前保持元件26属于上部带式输送机14a，14b，而后保持元件26属于下部带式输送机13a，13b。然而，这仅仅是选择的问题，并且配合以形成组的成对的前保持元件26和后保持元件26可以无差别地属于上部带式输送机或下部带式输送机，前提是前保持元件26和后保持元件26不属于相同的带式输送机。
每个分组组件6的下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b根据相应的运动轮廓彼此独立地操作以使得前保持元件26与分配器(未示出)的包装馈送顺序同步到达相应的分组线4的包装入口，并且仅当相应的前保持元件26已经到达每个另一分组线4的组出口8时移动通过相应的分组线4的组出口8以使得每个来自相应的线4的M个组3同时被传送。
该结果通过下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b独立地操作来实现，这导致保持元件26的速度根据确定的运动轮廓是可调节的。
一般来说，下部/上部带式输送机13a，13b，14a，14b的运动轮廓被设置为考虑多个操作条件，特别是速度V1和速度V2，每组3中的包装的数量N，分组线4的数量和每个分组线4的长度。

Claims (9)

1.一种用于能操作以生产多件包的包装线的包装分组单元；所述分组单元(1)包括至少一个线性输送机(9)，其能操作以沿着前进方向(5)并且根据包装馈送循环以第一速度(V1)馈送一系列包装(2)；并且其特征在于包括由布置在所述线性输送机(9)的相对侧上的两个子组件(12a，12b)形成的至少一个分组组件(6)；其中每个子组件(12a；12b)包括包括相应的工作分支(18a，21a；18b，21b)的成对的堆叠的环形输送机(13a，14a；13b，14b)，所述相应的工作分支(18a，21a；18b，21b)在所述前进方向(5)上延伸并与另一子组件(12b，12a)的所述环形输送机(13a，14a；13b，14b)的工作分支(18b，21b；18a，21a)一起限定具有包装入口(7)和组出口(8)的包装分组通道(22)；每个环形输送机(13a；14a；13b；14b)设置有多个包装保持元件(26)，所述多个包装保持元件(26)沿所述环形输送机(13a；14a；13b；14b)间隔开并刚性地装配到所述环形输送机(13a；14a；13b；14b)，并横向突出进入分组通道(22)中，同时沿着相应的工作分支(18a，21a；18b，21b)移动；所述环形输送机(13a；14a；13b；14b)能彼此独立地操作，以在每个包装馈送循环期间以低于所述第一速度(V1)的第二速度(V3)移动第一保持元件(26)通过所述包装入口(7)，以便拦截并减慢所述系列中的第一个包装(2)并使所述包装(2)进行分组；并且使由不同的环形输送机(13a；14a；13b；14b)承载的第二保持元件(26)移动通过所述包装入口(7)以便拦截所述系列中的最后的包装(2)并与所述第一保持元件(26)一起限定尺寸被设计成容纳包装(2)的组(3)并且能与包装(2)的所述组(3)沿着所述分组通道(22)移动的基座。
2.根据权利要求1所述的包装分组单元，其中所述线性输送机(9)包括能以所述第一速度(V1)移动并延伸穿过所述包装入口(7)的输入输送机(10)；以及在所述前进方向(5)上与所述输入输送机(10)对准的，能以比所述第一速度(V1)低的第二速度(V2)移动并延伸穿过所述组出口(8)的输出输送机(11)。
3.根据权利要求2所述的包装分组单元，其中所述第一保持元件(26)能由所述相应的环形输送机(13a；14a；13b；14b)操作而以第三速度(V2)移动穿过所述组出口(8)以便释放以与所述输出输送机(11)的速度相同的速度移动的包装(2)的组(3)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装分组单元，其中所述第一保持元件(26)和所述第二保持元件(26)由属于不同的子组件(12a；12b)的相应的环形输送机(13a，14a，13b，14b)承载。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的包装分组单元，其中所述第一保持元件(26)和所述第二保持元件(26)由属于相同的子组件(12a；12b)的相应的环形输送机(13a，13b，14a，14b)承载。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装分组单元，其中在每个子组件(12a；12b)中，所述工件分支(18a，21a；18b，21b)上下重叠布置，在与所述前进方向(5)平行的相同的大致竖直的平面上延伸，并面对另一子组件(12b；12a)的对应的工作分支(18b，21b；18a，21a)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装分组单元，其中在每个环形输送机(13a；14a；13b；14b)中，所述保持元件(26)由从所述环形输送机(13a；14a；13b；14b)的外表面横向突出的基本上为板状的元件限定，并通过所述环形输送机(13a；14a；13b；14b)沿着沿相应的工作分支(18a，21a；18b，21b)延伸的基本上水平的环状路径移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包装分组单元，其中所述子组件(12a，12b)设置有相应的固定包装引导构件(29)，所述固定包装引导构件(29)被构造成彼此协作以横向地减小所述分组通道(22)的宽度，以便当包装2沿着所述分组通道(22)移动时横向地引导所述包装(2)并防止所述包装(2)与所述工作分支(18a；18b；21a；21b)接触。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装分组单元，其中所述分组单元(1)包括多个线性输送机(9)，所述多个线性输送机(9)适于根据包装馈送循环顺序依次接收相应数量的包装(2)；每个分组组件(6)的所述环形输送机(13a，14a，13b，14b)能根据相应的运动轮廓操作以使得所述分组组件(6)之一中的所述第一保持元件(26)根据所述包装馈送循环顺序到达所述相应的包装入口(7)，并且在移动穿过所述相应的组出口(8)以释放相应的包装(2)的组(3)之前与另一分组组件(6)中的所述第一保持元件(26)在垂直于所述前进方向(5)的方向上对准。
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