CN1102898C - 包装装置 - Google Patents

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Abstract

环形轨道(11)的一部分可开闭，滑车(4)可在环形轨道上环行。包装材料进给装置(7)装在滑车上，从包装材料卷(5)进给包装材料(6)。待包装物件(8)的一部分置于封闭的环形轨道内，待包装物件由支座装置(9)支承。滑车驱动装置(12)沿环形轨道设置，并与滑车啮合，驱动滑车驱动装置，滑车即沿环形轨道环行。滑车上勿需装驱动装置。故使滑车小型化并减小环形轨道各转角的曲率半径。从而使包装装置可缠绕较大的待包装物件，而其整体结构更加简单且紧凑。

Description

包装装置
本发明涉及一种包装装置，用于把包装材料绕待包装物件的表面捆扎，包装或捆扎钢板卷、盘条钢材等类似物件，使待包装物件易于搬运和防止待包装物件被弄脏。特别是，本发明涉及一种包装装置，它可用于包装更大的待包装物件，而且结构简单，并可小型化。
现有的包装钢板卷的包装装置，例如日本专利申请号5-294314中所公开的装置，它包括一个形成封闭回路的环形轨道、其一部分可开闭，一个在上述封闭回路上环形的滑车，一个装在上述滑车上、从包装材料卷上供给包装材料的包装材料进给装置，以及一个可支承待包装物件、其一部分是封闭的、设置于上述封闭回路内的支座装置。
按照上述的现有技术，如图3所示，包装装置设有一个可从待包装物件钢板卷内穿过的滑车，滑车(51)上装有电动机(52)和集电器(53)，导电轨(55)沿环形轨道(54)敷设，这些导电轨(55)经过集电器(53)向电动机(52)供应电能，因此滑车(51)是自动运转的。
另外，由于待包装物件与绕其周围运动的滑车(51)之间的距离是随时变化的，在滑车(51)上装了张力累积器(58)，以防止当这个距离变小时，从装在滑车(51)上的包装材料卷(56)送出的包装材料(57)松弛。
换句话说，这种装置安装了若干个固定导向辊(59)和若干个摆动导向辊(60)，如果摆动导向辊(60)运动到远离固定导向辊(59)的位置，绕在导向辊(59，60)上沿曲线路径运动的包装材料(57)会松弛，因此，当包装材料向前运动时，摆动导向辊(60)可向包装材料(57)提供恒定的张力。
上述现有包装装置存在下列问题：
(1)  因为电动机装在滑车上，所以滑车必须很大，而且，为了使该滑车能平稳运动，环形轨道(54)的转角曲率半径必须很大，这样，环形轨道(54)也必须很大，因此，整个包装装置就增大了。另外，因为导电轨是沿环形轨道敷设的，所以必须采取充分的防漏电措施以保证操作人员的安全，因为这个原因，整个包装装置因此又增大了。
(2)  在张力累积器中，除了一个加荷装置外，还有若干个固定导向辊(59)和若干个摆动导向辊(60)，为使摆动导向辊能平稳运行，滑车上必须留出空间，这样滑车必须做得更大。其结果是，环形轨道必须随之增大，从而使整个包装装置增大。
另外，虽然增加导向辊的数目似乎可以减小上述摆动导向辊的运动距离，但是，在这种情况下，导向辊与包装材料之间产生的阻力也增大了，摆动导向辊的平稳运动会受到妨碍，特别是在滑车高速转动的包装装置中，它们不能快速响应包装材料张力的快速变化。
本发明提出的一种包装装置，解决了上述问题，它可用于包装更大的待包装物件，而且结构简单，并可小型化。
为了解决上述问题，本发明提出一种如下结构的包装装置，其结构参见图1和2，图1和2是本发明的一个实施例。
因此，本发明提出的这种包装装置的第一个特点是，它包括：一个形成一个封闭回路的环形轨道(11)，其上至少有一部分可以分开和闭合；一个滑车(4)，在上述环形轨道(11)上环行；一个包装材料进给装置(7)，可从装在上述滑车(4)上的包装材料卷(5)上进给包装材料(6)并有支承，因而可以旋转；以及一个支座装置(9)，它可支承一个待包装物件(8)，至少待包装物件(8)的一部分被安置在上述封闭的环形轨道(11)内，该环形轨道的特征是，沿上述环形轨道(11)装有一个驱动滑车的驱动装置(12)，该滑车驱动装置(12)可与滑车(4)连接，因此，驱动该滑车驱动装置(12)，上述滑车(4)就可沿上述环形轨道(11)环行。
作为驱动上述滑车的装置，通常可用一个沿环形轨道环绕一周的传动装置，例如锯齿形的齿带和链条之类，当然，这种传动装置也可由沿环形轨道分布的多个驱动齿轮或驱动轮之类做成。
另外，上述滑车驱动装置可在与设置于滑车内的被动部件直接连接和断开的情况下驱动滑车，或，例如，它可与设置于滑车内的被动齿轮互联，可利用这些被动齿轮与驱动齿轮之间的活动联接驱动滑车，驱动齿轮则与设于环形轨道内的齿条相啮合。
此外，本发明的包装装置可以称作一种用薄片材料或带材缠绕包裹目标物件的装置，因此，本发明不仅是一种包装目标物件的装置，而且也是一种用于捆扎目标物件的装置，换句话说，是一种捆扎装置。
由于上述结构的第一个特点，滑车驱动装置沿环形轨道环行，这样滑车驱动装置和运动的滑车沿环形轨道转动，同时，包装材料从包装材料卷抽出，通过装在滑车上的包装材料进给装置把包装材料缠绕到待包装物件上。因此，第一个特点具有如下优点。
(A)  滑车与滑车驱动装置相联接并沿环形轨道环行。因此，滑车驱动装置，例如上述现有技术中所需要的电动机，不必装到滑车上，所以滑车可以小型化。其结果是，环形轨道的转角曲率半径可以做得较小，因此，虽然该包装装置可用于包装较大的待包装物件，但整个包装装置却可以小型化。
另外，因为不需要安装裸露的电线，例如上述现有技术中所需要的导电轨，所以不需要采取防漏电措施，也使整个包装装置的小型化成为可能。
另外，本发明提出的这种包装装置的第二个特点是，这种装置有包装材料进给装置(7)，可从包装材料卷(5)进给包装材料(6)，包装材料卷(5)有支承，可绕其芯轴旋转，其特征是，上述包装材料卷(5)通过力矩限制器(24)与驱动力发生器(25)活动地联接，驱动力发生器施加的旋转力的方向与进给包装材料(6)的方向相反，因此，如果从包装材料卷(5)上抽拉包装材料(6)所产生的旋转力减小到某一设定值以下，该包装材料卷(5)可反向旋转。
由于上述结构的第二个特点，如果包装材料因其从包装材料卷上抽出至其被缠绕到待包装物件之间的长度的减小而导致张力减小时，由驱动力发生器产生的旋转力传递到包装材料卷，使包装材料卷反向旋转，给包装材料施以张力。
反之，如果包装材料从包装材料卷上抽出并被缠绕到待包装物件上时张力超过了设定值，力矩限制器即阻断由驱动力发生器产生的旋转力，这样包装材料卷可平稳地进给包装材料。因此，第二个特点具有以下优点。
(B)  驱动力发生器通过力矩限制器与包装材料卷和张力控制辊，可对包装材料施加一个设定的张力。因此，不需要安装上述现有技术中使用的多个摆动导向辊，因而整个包装装置可以简化和小型化。
另外，本发明提出的这种包装装置的第三个特点，是它包括一个包装材料进给装置(7)，可从包装材料卷(5)进给包装材料(6)，其特征是，在包装材料卷(5)和待包装物件(8)之间装有一个张力控制辊(14)，从包装材料卷(5)上进给的包装材料(6)缠绕到待包装物件(8)上，包装材料(6)沿张力控制辊(14)表面通过时，张力控制辊可以转动，而且，张力控制辊(14)通过一个力矩限制器(24)与驱动力发生器(25)活动地连接，驱动力发生器(25)施加的旋转力的方向与包装材料(6)绕过上述张力控制辊(14)的方向相反，因此，如果绕过张力控制辊(14)表面的包装材料(6)的张力减小到某一设定值以下，张力控制辊(14)可反向旋转。
由于上述结构的第三个特点，当从包装材料卷上进给的包装材料绕过张力控制辊时，张力控制辊因与包装材料的磨擦而旋转。另外，如果缠绕到待包装物件上的包装材料所施加的张力减小到某个设定值以下，张力控制辊即反向旋转，包装材料被反绕，使其张力维持在设定值。而且，如果缠绕到待包装物件上的包装材料所施加的张力超过了某一设定值，旋转力限制器即阻断由驱动力发生器产生的旋转力，因而可从包装材料卷平稳地进给包装材料。因此，除了第二个特点的优点外，第三个特点具有如下优点。
(C)  施加反向旋转力的驱动力发生器通过力矩限制器与设置于包装材料卷和待包装物件之间的张力控制辊活动地连接，因此可对包装材料施加恒定的张力，而与包装材料的消耗量无关。
具有上述第二和第三个特点的包装装置可用于把包装材料缠绕到待包装物件上，其办法是安装一个包装材料进给装置并使待包装物件自动运转。然而，属于上述第二和第三个特点的包装装置也可用于例如属于第一个特点的包装装置，即装有包装材料进给装置的滑车沿环形轨道环行。另外，在这种情况下，如在第一个特点中所述，滑车可由沿环形轨道安装的滑车驱动装置所驱动，或在滑车上装上电动机，使滑车能自动运转，电动机由沿环形轨道敷设的导电轨供电。
另外，当属于上述第二和第三个特点的包装装置中采用驱动力发生器时，可以安装专用于反向旋转的驱动力发生器，但是，如果滑车上装有上述包装材料进给装置，且滑车绕待包装物件周围旋转，则建议使用这种可驱动滑车旋转的驱动力发生器。如果滑车的旋转速度增大，包装材料卷和待包装物件之间的距离迅速变化，包装材料可能会迅速松驰。采用驱动滑车旋转的驱动力发生器，可以响应滑车的速度，上述距离变化所产生的松驰可被迅速吸收。
图1是本发明包装装置的一个实施例的正面剖视图。
图2是该包装装置用的滑车的透视图。
图3是现有技术的滑车的正面剖视图。
现参照附图叙述本发明的一个实施例。
如图1所示，这个包装装置(1)装备有：一个框架(3)，其内设有一个容纳待包装物件的空间(2)；一个滑车(4)，它绕上述容纳待包装物件的空间(2)周围环行；一个包装材料进给装置(7)，可从装在上述滑车(4)上的包装材料卷(5)进给包装材料(6)；以及一个支座装置(9)，支承钢板卷，即待包装物件(8)。
上述框架(3)包括两个U形半框架(3a/3a)，两个半框架的开口侧(10)相对，以及一个构成封闭回路的环形轨道(11)，它沿框架(3)的前后侧的内圈形成。
上述两个U形半框架(3a/3a)可从左右合拢和拆开，见图1，通过合拢和拆开两个半框架，使上述环形轨道(11)在其中间部可分开和闭合。
另外，上述钢板卷(8)是在上述环形轨道(11)分开状态下搬进搬出的。在搬进状态时，如图1所示，仅有上述钢板卷(8)的上半部分置于上述环形轨道(11)中。换句话说，环形轨道(11)插入钢板卷(8)内时，滑车是由上述的支座装置(9)支撑着。
另外，该实施例的环形轨道(11)的构造是靠相互合拢和拆开两个U形半框架(3a/3a)来实现环形轨道的分开和闭合，但是，本发明的环形轨道也可以通过移走框架的一部分，比如平行移动或摆动等方法分开和闭合。
如图1和图2所示，上述U形半框架(3a)上装有一条带齿的齿带(12)，沿框架的内外侧旋转，作为滑车的驱动装置。当电动机(13)驱动齿带(12)，齿带(12)带动上述滑车(4)，齿带(12)的驱动力促使滑车(4)沿上述环形轨道(11)环行。
当滑车在环形轨道(11)上环行时，从上述包装材料卷(5)进给的包装材料(6)逐渐从包装材料卷(5)上拉出，绕过张力控制辊(14)后缠绕到上述钢板卷上。
支承在上述支座装置(9)上的钢板卷(8)也同时旋转，因此，上述包装材料(6)可螺旋地缠绕于钢板卷(8)的内外侧，钢板卷(8)在支座装置(9)上旋转一周，包装即告完成。
如图2所示，在上述滑车(4)内、两侧板(15/15)之间装有两个可活动的被动齿轮(16)，上述齿带(12)与被动齿轮(16)相啮合。上述被动齿轮(16)通过安装在上述侧板(15)外侧的传动机构(17)与驱动齿轮(18)活动地联接。驱动齿轮(18)与上述环形轨道(11)外表面上的齿轨相啮合，上述齿带(12)的驱动力从被动齿轮(16)传递到驱动齿轮(18)，促使滑车(4)绕环形轨道(11)环行。
由于上述的两条齿带(12)分别沿两个U形半框架(3a)的整个内表面安装，如图1所示，如果两个U形半框架(3a/3a)的开口侧(10)相互接触，则两条齿带(12/12)在上述开口侧(10)处很可能会相互妨碍。因此，在该实施例中，如图2所示，将一个齿带(12)装在U形半框架(3a)上一侧的槽内，而将另一个齿带(12)装在另一U形半框架(3a)上相反一侧的槽内，这样，两条齿带(12/12)就不会相互妨碍。因此，上述被动齿轮(16)设置于两侧板间两个不同的位置。然而，本发明的滑车驱动装置(12)以及设于滑车(4)中与驱动装置啮合的装置并不限于或受限于该实施例中所叙述的结构。
而且，为使滑车(4)在环形轨道(11)上平稳地运转，在每块侧板(15)的内表面前后各装了四个夹持滚轮(20)。
在上述两块侧板(15/15)之间支承有包装材料卷(5)、张力控制辊(14)和三个导向辊(21...)构成上述包装材料进给装置，它们均可转动，从包装材料卷(5)上抽出的包装材料(6)绕过张力控制辊(14)和三个导向辊(21...)，沿一条曲折路径进给到钢板卷的附近，其间产生的摩擦力传递到张力控制辊(14)的表面，使包装材料卷自由地旋转。
当上述滑车(4)沿环形轨道(11)运转时，包装材料卷(5)和钢板卷(8)上的缠绕位置之间的距离周期性地变化，但是，当这一距离减小时，包装材料(6)从包装材料卷(5)上抽出的力，即包装材料(6)的张力也随之减小，缠绕便不能正常进行。因此，在上述包装材料卷(5)的支承轴(22)和张力控制辊(14)的支承轴(24)[译注：应为(23)]的前侧端均装有力矩限制器(24/24)，如图2所示，每个力矩限制器(24)均通过上述传动机构(17)与作为驱动力发生器(25)的上述被动齿轮(16)活动地联接，因此，被动齿轮(16)可向包装材料卷(5)和张力控制辊(14)施加一个旋转力，其方向与包装材料(6)的进给方向相反。
倘若包装材料卷(5)和张力控制辊(14)旋转时的旋转力超过了某一设定值，通过包装材料(6)的抽动，上述力矩限制器(24)可阻断驱动力发生器(25)产生的旋转力，使包装材料(6)能平稳抽出。反之，倘若由包装材料抽拉产生的旋转力减小到某一设定值以下，则阻断被消除，驱动力发生器(25)产生的旋转力被施加上，松弛的包装材料(6)被重新饶紧，张力增大。
另外，由于包装材料卷(5)的外直径随包装材料(6)的消耗而减小，所以，通过上述力矩限制器(24)使上述包装材料卷(5)向反方向旋转的力开始时只能抵消抽拉力的很小一部分。由于施加与上述包装材料卷(5)旋转方向反向的旋转力的目的是为了消除包装材料卷(5)和张力控制辊(14)之间包装材料的松驰，这样，即使是张力发生变化也不会出现问题。
另一方面，因为张力控制辊(14)的外直径是不变的，所以，作用在张力控制辊(14)上的旋转力不受包装材料(6)的消耗的影响，施加到缠绕钢板卷(8)的包装材料(6)上的张力可以高于某预定值。
在上述实施例中，虽然叙述中均提及钢板卷的包装，但无须赘言，本发明也可用于其它待包装物件的包装，例如盘条钢材。例如，倘若用于包装长的盘条钢材，可在滑车环行的同时，使盘条钢材沿垂直于纸面的方向慢慢移动，把包装材料螺旋地缠绕到盘条钢材上。
此外，维持上述包装材料的张力高于某一设定值的机理也可用于下述情况：即包装材料进给装置静止，使待包装物件自由地旋转。然而，正如上述实施例中所示，倘若上述机理用于装在沿环形轨道环行的滑车上的包装材料进给装置中，则采用简单和紧凑的结构就可维持包装材料的张力，这样，滑车可以小型化，从而使整个包装装置小型化。

Claims (2)

1.一种包装装置，它包括：
一个包装材料进给装置(7)，可从包装材料卷(5)进给包装材料(6)，包装材料卷受支承，因此可以绕其中心轴旋转，
其特征在于：上述包装材料卷(5)通过一个力矩限制器(24)与驱动力发生器(25)活动地联接，驱动力发生器施加一个旋转力，其方向与包装材料(6)的进给方向相反，因此，如果从包装材料卷(5)上抽拉包装材料(6)所产生的旋转力减小到某一设定值以下，所述包装材料卷(5)可以反向旋转。
2.  根据权利要求1所述的包装装置，其特征在于：
在包装材料卷(5)和待包装物件(8)之间装有一个张力控制辊(14)，从包装材料卷(5)上进给的包装材料(6)缠绕到待包装物件(8)上，
包装材料(6)沿张力控制辊(14)表面通过时，张力控制辊(14)可以转动，而且，所述张力控制辊(14)通过一个力矩限制器(24)与驱动力发生器(25)活动地连接，驱动力发生器施加一个与包装材料(6)绕过上述张力控制辊(14)的方向相反，因此，如果绕过张力控制辊(14)表面的包装材料(6)的张力减小到某一设定值以下，所述张力控制辊(14)可反向旋转。
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