CN113924254B - 填充阀袋的袋施加器组件、包括该组件的固定包装机以及操作该组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于固定包装机组件的袋施加器组件，包括用于填充阀袋的多个填充喷嘴，其中阀袋包括可在关闭和打开配置之间选择性移动的阀；该袋施加器包括：袋供给装置，该袋供给装置包括支撑平面，该支撑平面配置用于接收具有处于关闭配置的阀的阀袋；阀打开装置，其配置用于在保持阀袋远离支撑平面的第一配置和打开阀并保持阀处于打开配置的第二配置之间循环移动；袋施加器装置，其配置用于从阀打开装置拾取阀袋，用于在行进配置中从阀打开装置行进到填充喷嘴，用于避免袋与填充喷嘴干涉，并且用于在填充喷嘴处释放袋。

Description

填充阀袋的袋施加器组件、包括该组件的固定包装机以及操作该组件的方法

技术领域

本发明涉及用粉末或颗粒状产品填充阀袋的技术领域，粉末或颗粒状产品特别是用于水泥工业的水泥、建筑材料、肥料和化学产品。更详细地，本发明涉及用于“固定”包装机组件的袋施加器，“固定”包装机组件即是包括多个固定填充喷嘴的特定包装机组件。此外，本发明还涉及包括该袋施加器的固定包装机组件和操作该袋施加器的方法。

背景技术

在水泥工业中，使用称为包装机组件的特定机器。特别地，包装机组件是配置用于操纵和填充阀袋的自动机器。阀袋是一种袋，即由纸层或塑料制成的矩形管，具有后面和前面(其中通常提供内容物的指示)，其中每个面由两个相对的长边、两个相对的短边和两个通过胶水或缝纫封闭的相对端限定。由于空阀袋储存在受压堆中，很容易看出哪条边是长边。在阀袋中，长边和短边之间的拐角设置有阀，该阀为袋本身的开口折叠边缘部分的形式。鉴于上述配置，当袋处于受压状态(即面对面受压)时，即使相对面的折叠边缘部分没有彼此物理结合，阀也被认为是关闭的。由于阀袋在这种受压状态下被送入包装机组件，因此在填充操作之前，初步打开阀是很重要的。该初步打开步骤由称为阀打开装置的装置执行。通常，阀打开装置由展开装置提供，该展开装置配置用于在阀处展开空的或受压的袋，以便将阀从前述的关闭配置移动到打开配置。在打开配置中，阀的折叠边缘部分(最初在受压配置中一个搁在另一个上)彼此物理间隔开，以限定大致菱形的开口。

从阀袋和阀打开装置的上述一般定义出发，固定包装机组件的袋施加器包括：

-袋供给装置，其包括支撑平面，该支撑平面配置用于接收具有处于关闭配置的阀的袋；

-阀打开装置，其配置用于从支撑平面拾取袋，用于打开阀袋的阀，并用于将该阀保持在打开配置；

-袋施加器装置，其配置用于在阀处于打开配置的情况下从阀打开装置拾取阀袋，用于通过保持阀处于打开配置而与该阀袋一起从阀打开装置行进到固定包装机组件的填充喷嘴，以及用于在填充喷嘴处释放袋，其中喷嘴至少部分地插入处于打开配置的阀中。

在阀打开装置由阀袋堆供给的情况下，阀打开装置还配置成在打开阀之前从堆中拾取单个袋。

在供给装置的上游，包装机组件还可以包括袋存储器，其配置用于被供应多个阀袋堆或多个单阀袋，并且用于将袋供给到供给装置。

在填充喷嘴的下游，包装机组件可以包括输送装置，例如带，该输送装置配置用于接收填充袋并用于将这些填充袋从包装机组件移开。

根据现有技术，阀打开装置包括两个抽吸装置，其配置成作用于袋的两个相对部分，即阀部分和相对的封闭端。这些抽吸装置或其中的至少一个配置成用于与袋初步联接，并用于将该袋从相关的堆中提起(仅几毫米)。在这种情况下，作用在阀上的抽吸装置配置用于相对于另一个抽吸装置进行相对运动。由于这种运动，袋展开，阀随之打开。根据现有技术，袋施加器装置以移动臂的形式实现，该移动臂在其自由端设置有夹紧装置，其配置用于从阀打开装置拾取阀袋并用于在填充喷嘴处释放袋。从阀打开装置到填充喷嘴的运动以及相反运动可被定义为平行于一个接一个的填充喷嘴的设置的行进运动。为了避免移动臂和填充喷嘴之间的任何碰撞，通过保持臂与填充喷嘴一定距离来执行线性运动。一旦到达填充喷嘴，臂配置为停止其线性或行进运动，并执行朝向喷嘴的接近运动。一旦在填充喷嘴处释放袋，臂配置为移动离开喷嘴(通过与上述接近运动相反的运动)，以便再次到达离喷嘴的安全距离。在阀打开装置处，臂配置用于执行在填充喷嘴处涉及的类似运动，即用于到达由阀打开装置保持打开的袋的接近运动，以及鉴于即将到来的线性/行进运动，用于到达离喷嘴的安全距离的远离运动。因此，上述袋施加器臂的工作循环可以在以下步骤中恢复：

-在阀打开装置处夹紧打开的袋；

-执行远离运动(例如臂旋转(约60℃CW))，以避免袋在下一次线性运动或行进至填充喷嘴期间受到干涉；

-执行从阀打开装置到填充喷嘴的线性/行进运动；

-执行向填充喷嘴的接近运动(例如臂旋转(约60℃W))；

-执行远离填充喷嘴的运动(例如臂旋转(约60℃CW))；

-执行从填充喷嘴到阀打开装置的线性运动；

-对阀打开装置进行接近运动，以到达由阀打开装置保持打开的打开的袋(例如臂旋转(约60℃W))。

因此，今天需要七个连续的步骤，其中每个步骤需要时间形成完整的时间循环。不幸的是，该臂时间循环代表包装机每小时能力的极限。例如，具有四个填充站的直列式包装机，其中每个填充站的容量为350至400袋/小时，对于整个包装机来说，理论容量可以达到1400至1600袋/小时。然而，由于上面解释的长臂时间循环，实际容量被限制在1200袋/小时。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种用于固定包装机组件的袋施加器组件，其适于克服前述现有技术的问题。特别地，本发明的主要目的是提供一种具有更高生产能力的固定包装机组件，即生产能力由填充操作的生产能力限制而不是袋施加器装置时间循环限制。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于填充阀袋的固定包装机组件的袋施加器组件。特别地，术语“阀袋”是指具有前面和后面的矩形管形式的袋，其中每个面由两个相对的长边、两个相对的短边和两个通过胶水或缝纫封闭的相对端限定。阀以袋本身的折叠边缘部分的形式设置在长边和短边之间的拐角处。通过展开袋，阀可从关闭配置移动到打开配置，其中在打开配置，相对面的边缘部分被分开。本发明中使用的阀袋是目前可获得的阀袋。

众所周知，一种用于固定包装机组件的袋施加器组件包括：

-供给装置，其包括支撑平面(优选在竖直方向上可移动/可调节)，该支撑平面配置用于接收阀袋或阀袋堆，其具有处于关闭配置的阀(即供给的袋或袋堆具有平行于支撑平面的面)；

-阀打开装置，其配置为在第一配置和第二配置之间循环移动，在第一配置，其从支撑平面拾取阀袋，在第二配置，阀已打开并保持在打开配置。

-袋施加器装置，其配置用于从阀打开装置拾取阀袋，用于在行进配置中从阀打开装置行进到包装机组件的填充喷嘴，用于避免袋与填充喷嘴干涉，并且用于在填充喷嘴处释放袋。

从该众所周知的结构开始，根据本发明的主要方面，在第二配置，阀打开装置处于这样的位置，使得袋施加器装置可以在行进配置中拾取阀袋，而不需要任何额外的接近运动。

优选地，阀打开装置配置为相对于支撑平面从第一或较低位置和第二或提升位置循环移动，其中在较低位置，阀打开装置处于第一配置，在提升位置，阀打开装置处于第二配置。相对于袋施加器组件的另一部件，该提升配置的目的是清楚的，即袋施加器装置配置用于将袋从阀打开装置移动到填充喷嘴。有利地，阀打开装置的提升运动允许减少袋施加器的工作循环，因为一旦到达阀打开装置，袋施加器就可以拾取打开的袋，而没有任何延迟和任何额外的所需接近运动。根据不同的实施例，阀打开装置可以配置用于在提升运动之前、在提升运动期间或在提升运动之后达到第二配置，前提是当袋施加器装置到达阀打开装置时，袋必须准备好被拾取。

阀打开装置和提升运动的致动可以许多不同的方式实现。在附图的以下描述中，将描述一种解决方案，其中已知的打开装置已经容纳在相对于支撑平面移动的倾斜支撑框架中。

如上所述，本发明还涉及一种包括如上所述的袋施加器组件的包装机组件。此外，众所周知，直列式包装机包括：

-多个固定填充喷嘴，优选地沿着线性/直线方向一个接一个地布置，其中每个填充喷嘴配置用于在打开配置下进入阀，并用于在袋内输送粉状材料。

由于本发明的袋施加器组件的存在，在提升位置，阀打开装置处于这样的位置，使得当袋施加器装置进入打开阀站时，它可以在行进配置中直接拾取阀袋，而不需要任何额外的接近运动。

袋施加器装置可以不同的方式实现。在附图的以下描述中，将描述一实施例，其中袋施加器装置是沿着引导件(优选线性引导件)延伸的倾斜臂，并且在自由端设置有夹紧装置。

本发明还涉及一种操作前述袋施加器组件的方法。特别地，该方法的主要特征是控制阀打开装置的提升运动，使得当袋施加器装置到达阀打开装置时，袋可以被袋施加器装置拾取，而没有任何延迟和行进条件所需的任何额外运动。参考第5页和第6页中提到的现有技术操作步骤，根据本发明，标记有数字2和7的步骤不再是必要的。

在本文中，许多术语以技术人员普通的方式使用。其中一些术语详述如下：

行进优选用于表示阀袋从一个位置到另一个位置的运动。

应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。从以下描述、附图和权利要求中，本发明的其他优点和特征将变得显而易见。

被认为是新颖的本发明的特征在所附权利要求中具体阐述。

附图说明

在适当参考附图仔细阅读详细描述之后，本发明的其他益处和优点将变得显而易见。

然而，通过结合附图参考本发明的以下详细描述，可以最好地理解本发明本身，该详细描述描述了本发明的示例性实施例，其中：

图1A和1B是一种阀袋的示意图，分别处于空配置和填充配置；

图2是根据本发明的直列式包装机的示意图；

图3和4是图2的直列式包装机在两种不同配置下的示意图；

图5-7是根据本发明的阀打开装置的示意图；

图8是根据本发明的直列式包装机的示意图，以及

图9是根据本发明的直列式袋施加器的示意图。

具体实施方式

结合附图，下面根据优选实施例描述本发明的技术内容和详细描述，但不用于限制其执行范围。根据所附权利要求做出的任何等同变化和修改都被本发明要求保护的权利要求所覆盖。

现在将参考附图详细描述本发明。

参考图1A和1B，其是本发明的一种阀袋的示意图，分别为空配置和填充配置。众所周知，该阀袋3是具有前面17和后面的矩形管形式的袋，其中每个面由两个相对的长边18、两个相对的短边19限定，两个相对的短边19限定通过胶水或缝纫封闭的两个相对端。阀4以袋本身的折叠边缘部分的形式设置在长边18和短边19之间的拐角处。通过展开袋，阀4可在关闭和打开配置之间移动，其中在打开配置，相对面的边缘部分分开，以形成连接袋自身内部空间的开口。

参考图2，其是根据本发明的用于填充图1A的袋3的直列式包装机组件2的示意图。该直列式包装机组件2设置有固定包装机，并且包括：

-设置有阀打开装置6的打开阀站1；

-袋施加器装置13；

-沿着线性/直线方向一个接一个地布置的多个填充站11，其中每个填充站11都设置有填充喷嘴12。

所公开的打开阀站1由供给装置的支撑平面5限定，该供给装置配置用于接收阀袋3或具有处于所示关闭配置的阀4的袋堆。支撑平面5可以在竖直方向上移动/调节，使得拾取的袋总是与阀打开装置齐平。阀打开装置6配置为在第一配置和第二配置之间循环移动。在第一配置，阀打开装置6能够从支撑平面5拾取阀袋3，而在第二配置，阀打开装置6能够打开阀4并保持阀4处于打开配置。

一旦打开，袋由倾斜臂14形式的袋施加器装置13拾取。该倾斜臂14在一侧连接到沿着填充站11延伸的线性引导件15，并且在相对侧设置有夹紧装置16，其配置用于在阀4处于打开配置的情况下从阀打开装置1拾取阀袋3。众所周知，该夹紧装置适于携带打开的袋，在沿着引导件15运动期间保持阀打开且用于在填充站处释放袋。在打开阀站1和填充站11之间沿着引导件15的行进运动期间，倾斜臂14(倾斜轴线平行于引导件15)处于适于避免袋与填充喷嘴12干涉的行进配置(即具有一定的倾斜角度)。众所周知，在填充站11处，倾斜臂14停止行进运动并开始朝向填充站11的接近运动(即倾斜运动)，以在填充喷嘴12处释放袋3。在图2中，箭头TR和T1分别表示沿着引导件15的行进运动与朝向和远离填充喷嘴12的接近/倾斜运动。

图3和4示出了由于根据本发明的袋施加器组件的存在而处于两种不同配置的图2的包装机组件。图3公开了相对于支撑平面5处于第一或较低位置的阀打开装置。在该第一或较低位置，阀打开装置6适于从平面5拾取袋。图4公开了相对于接收平面5处于第二提升位置的阀打开装置。特别地，在该第二或提升位置，阀打开装置6处于这样的位置，使得倾斜臂14的夹紧装置16能够拾取打开的袋，而没有从行进配置开始的任何倾斜运动。特别地，阀打开装置6在倾斜臂14到达打开站1之前到达该提升位置。在该示例中，通过阀打开装置6在平面15的内边缘处绕平行于引导件15的轴线(通过铰链连接)的旋转，到达提升位置。该旋转由图3和4中由附图标记8表示的致动器驱动。

图5-7公开了根据本发明的阀打开装置6的实施例。特别地，该阀打开装置6包括相对于支撑平面5枢转地连接的支撑框架7。支撑框架7支撑配置用于在阀4处联接袋3的第一抽吸装置9和配置用于联接袋3的相对端的第二抽吸装置10。图5示意性地示出了处于较低位置的阀打开装置6，第二抽吸装置9和10作用在封闭的袋3上。如图6所示，第一抽吸装置9可相对于第二抽吸装置10循环移动(即可围绕垂直于引导件15的轴线倾斜)，以到达袋3展开且阀4打开的位置。此外，通过在两个抽吸装置9、10之间作用的固定约束件20的存在来获得袋的展开。根据本发明，当阀打开装置6达到图6的配置时，框架7的倾斜运动被启动，使得打开的阀4到达提升位置。如上所述(且如图7所示)，在该提升位置，袋可以被夹紧装置16拾取，而不需要从行进状态向倾斜臂的任何接近运动。

图8和9阐明了什么是图2中的直列式包装机和直列式袋施加器(图2包括直列式包装机和直列式袋施加器)。

图8是根据本发明的直列式包装机的示意图。图9是根据本发明的直列式袋施加器的示意图。

尽管已经参照如上所述的优选实施例解释了本发明，但应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多其他可能的修改和变化。

即使本发明的主要应用领域是水泥工业，如上所述的阀袋和本发明的阀打开装置也可用于其他技术领域，例如用建筑材料、肥料和化学产品或食品填充袋。

因此，预期所附权利要求将覆盖落入本发明真实范围内的这种修改和变化。

Claims (7)

1.一种用于固定包装机组件(2)的袋施加器组件(1)，包括用于填充阀袋(3)的多个填充喷嘴(12)，其中每个阀袋(3)包括可在关闭配置和打开配置之间选择性移动的阀(4)；该袋施加器组件(1)包括：

-袋供给装置(21)，其包括支撑平面(5)，该支撑平面配置用于接收阀袋(3)，该阀袋具有处于关闭配置的阀(4)；

-阀打开装置(6)，其配置用于在保持阀袋(3)离开支撑平面(5)的第一配置和打开阀(4)并保持阀(4)处于打开配置的第二配置之间循环移动，其中所述阀打开装置(6)包括：

支撑框架(7)，所述支撑框架(7)枢转地连接至所述支撑平面(5)，其中在较低位置，所述支撑框架(7)平行于所述支撑平面(5)；并且在提升位置，所述支撑框架(7)相对于所述支撑平面(5)倾斜；

第一抽吸装置(9)；

第二抽吸装置(10)；和

固定约束件(20)，所述固定约束件(20)布置在所述第一抽吸装置(9)和所述第二抽吸装置(10)之间，其中

所述第一抽吸装置(9)和所述第二抽吸装置(10)由所述支撑框架(7)支撑；

所述第一抽吸装置(9)配置成在所述阀(4)处联接所述阀袋(3)；

所述第二抽吸装置(10)配置成用于联接所述阀袋(3)的相对端(22)；

所述第一抽吸装置(9)配置成相对于第二抽吸装置(10)在第一位置和第二位置之间循环移动，在第一位置，阀袋(3)未展开且阀(4)关闭，在第二位置，阀袋(3)展开且阀(4)打开，其中所述固定约束件(20)与所述阀袋(3)的相互作用使得所述阀袋(3)展开；

在所述第一抽吸装置(9)处于其中阀袋(3)展开且阀(4)打开的第二位置时，所述支撑框架从所述较低位置移动至所述提升位置，其中所述支撑框架(7)相对于所述支撑平面倾斜；和

-袋施加器装置(13)，所述袋施加器装置包括袋施加器臂，所述袋施加器臂配置为：

从阀打开装置(1)拾取阀袋(3)，其中所述阀袋(3)在所述支撑框架处于其中所述支撑框架(7)相对于所述支撑平面倾斜的所述提升位置时从阀打开装置(1)被拾取，

将阀袋(3)在一配置中朝向填充喷嘴(12)移动，用于避免阀袋(3)与填充喷嘴(12)干涉；并且

在填充喷嘴(12)处释放所述阀袋(3)；

其中在阀打开装置(6)的第二配置中，所述袋施加器装置(13)配置成能在行进配置中拾取阀袋(3)，而不需要任何额外的接近运动。

2.如权利要求1所述的袋施加器组件，其中，所述阀打开装置(6)包括致动器(8)，致动器(8)配置用于将所述支撑框架(7)从较低位置循环地移动到提升位置，反之亦然。

3.如权利要求1所述的袋施加器组件，其中，所述袋施加器臂(14)配置成：

从所述阀打开装置(6)和填充喷嘴(12)沿着线性/直线引导件(15)选择性地移动，反之亦然；

相对于线性/直线引导件(15)在行进配置和在填充喷嘴(12)处释放袋(3)的释放配置之间倾斜移动。

4.如权利要求1所述的袋施加器组件，其中，所述袋施加器臂(14)设置有夹紧装置(16)，用于在所述阀打开装置(6)处拾取打开的袋(3)并且用于在填充站(11)中释放所述袋(3)。

5.如权利要求1所述的袋施加器组件，其中，所述袋施加器组件包括控制单元，其配置用于控制所述阀打开装置(6)从较低位置到提升位置的运动，使得一旦所述袋施加器臂(14)到达打开阀站(1)，所述袋(3)可以由袋施加器臂(14)保持立住而没有任何延迟。

6.一种用于操作袋施加器组件的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供如前述权利要求中任一项所述的袋施加器组件；

b)控制阀打开装置(6)以从第一配置循环移动到第二配置，反之亦然；

c)控制袋施加器装置(13)以循环执行以下步骤：

-在打开阀站(1)处拾取打开的袋(3)；

-在行进配置中从打开阀站(1)线性行进到填充站(11)之一；

-接近填充喷嘴(12)以释放袋(3)；

-远离填充喷嘴(12)移动以到达行进配置；

-在行进配置中从填充站(11)线性行进到打开阀站(1)；

其特征在于，

执行控制阀打开装置(6)和袋施加器装置(13)的步骤b)和c),使得当袋施加器装置(13)到达阀打开装置(6)时，阀打开装置(6)处于第二配置，并且袋(3)可以在行进配置中被袋施加器装置(13)拾取，而没有任何延迟和任何额外的所需运动。

7.一种用于填充阀袋(3)的固定包装机组件，其中阀袋(3)包括可在关闭和打开配置之间选择性移动的阀(4)；固定包装机组件包括：

-如前述权利要求1至5中任一项所述的袋施加器组件；

-固定包装机，其包括多个填充喷嘴(12)，所述填充喷嘴沿着线性/直线方向一个接一个地布置，其中每个填充喷嘴(12)配置用于在阀袋(3)的打开配置中进入阀(4)并用于在袋(3)内输送粉状材料。

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