CN114572466A - 用于处理网状包装材料的处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理装置(4)包括用于抓持网状包装材料(6)的固持器(22)，固持器(22)在固持器(22)的纵向方向(LH)上具有弯曲部分。当包装材料(6)被处理装置(4)抓持时，包装材料(6)的自由端区段(44)在包装材料(6)的横向方向(QV)上是弓形的并且从处理装置(4)突出以便被插入包装机(2)的加工工作台(8)中。

Description

用于处理网状包装材料的处理装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理网状包装材料的处理装置和方法，特别是用于将网状包装材料插入到包装机中的处理装置和方法。本发明还涉及一种具有这种类型的处理装置的包装机。
背景技术
诸如膜网的非刚性包装材料通常穿过包装机中的多个加工工作台。包装材料在这些工作台中被加工，其中产品被装载到包装材料中或由包装材料包装。如果包装机例如是泡罩包装机，则成形膜网被引导穿过例如机器中用于形成泡罩袋的成形工作台，通过用于利用药品或药物产品填充泡罩袋的填充工作台，以及通过用于将覆盖膜网密封到成形的膜网上的密封工作台。
在生产过程开始时，非刚性网状包装材料必须插入到包装机中。在加工开始之前，包装材料必须沿着预定路径穿过加工工作台并围绕各种引导和偏转元件。由于处理敏感的、非刚性包装材料很困难，并且包装机内空间狭小，这个过程非常复杂，需要人工进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种使得可以安全和可靠地处理网状包装材料并且简化了将包装材料插入到包装机中的处理装置和方法。
根据本发明的一方面，用于处理非刚性网状包装材料的处理装置包括固持器，该固持器被配置为抓持网状包装材料。固持器在纵向方向上比在垂直于固持器的纵向方向的横向方向上延伸得更远，并且包括接触区域，该接触区域由用于接触网状包装材料的至少一个接触部位限定。接触区域包括在固持器的纵向方向上延伸的弯曲部分。
由于固持器在接触区域中的弯曲部分，由固持器抓持的包装材料在网状包装材料的横向方向上变成弓形，其中，在包装材料中依次产生张力和所产生的拉张。包装材料的这种拱曲以及包装材料中的张力和拉张赋予包装材料一定的稳定性和刚性。由于这种效果，当包装材料的自由端区段现在被固持器抓持时，该端区段在包装材料的纵向方向上从固持器突出。然后，包装材料的突出的端区段通过处理装置可以容易地引入包装机的加工工作台中，而不管该工作台可以如何定向。
网状包装材料的自由端区段从固持器突出意味着，在垂直于固持器的纵向方向的(截面)图中，网状包装材料从接触区域延伸直到端区段的前自由边缘，该边缘平行于或相切于至少一个接触部位。特别地，网状包装材料在接触区域与前缘之间在网状包装材料的纵向方向上不包括扭结或弯曲，而是在直线上延伸。换句话说，网状包装材料的自由端区段不会由于重力而从固持器下垂。因此，自由端区段始终包括相对于固持器的限定取向，而与固持器的取向无关，并且可以被有效地引导穿过包装机并且引入加工工作台中。
因为处理装置使得可以将网状包装材料引入包装机的加工工作台中，所以可以实现将非刚性网状包装材料插入包装机的(部分)自动化。例如，为此目的可以设置机器人，该机器人承载处理装置并且沿着包装机及其加工工作台移动。
因此，固持器优选地被配置为利用接触区域的弯曲部分在包装材料的横向方向上在包装材料中沿着弯曲部分产生张力，该横向方向垂直于包装材料的纵向方向。
固持器的接触区域被配置为接触由固持器抓持的网状包装材料。接触区域优选地包括用于包装材料的固持器的所有接触部位。该至少一个接触部位可以被配置为用于二维、线性或点状接触部，这取决于该固持器的配置。显然，在点接触的情况下，必须设置多个接触部位以限定弯曲部分。
如果固持器恰好包括一个接触部位，则这限定了接触区域和弯曲部分。当接触部位包括与至少部分地在固持器的纵向方向上延伸的包装材料的二维或线性接触时，可以是这种情况。
如果固持器包括多个接触部位，则接触区域至少在固持器的纵向方向上由多个接触部位和它们之间的连接限定。因此，多个接触部位形成接触区域并且因此限定弯曲部分。多个接触部位的接触部位优选地位于接触区域的弯曲部分的弯曲线上。接触区域优选地在纵向方向上从固持器与包装材料的第一接触部延伸到固持器与包装材料的最后接触部。
弯曲部分优选地在固持器的纵向方向上在整个接触区域上延伸。也就是说，优选地包括所有接触部位的整个接触区域在纵向方向上弯曲。因此，不存在其它可能使包装材料偏转并通过降低包装材料端区段的稳定性而抵消期望效果的接触部位。
在平行于固持器的纵向方向并且垂直于固持器的横向方向(其平行于包装材料的纵向方向)的截面图中，接触区域的弯曲部分表示为或预计为弯曲线。因此，弯曲线是接触区域的弯曲部分的特性。
在优选的实施例中，接触区域的弯曲部分由二次函数限定。在这种情况下，弯曲部分的曲线或在截面图中的弯曲线包括二次函数的方程，并且因此遵循二次过程。然而，弯曲线的弯曲部分的曲线也可以是具有恒定曲率半径的圆的一段。
该弯曲部分优选地具有在1mm至10,000mm之间，优选地在1,000mm至3,000mm之间，并且更优选地在2,200mm至2,400mm之间的曲率半径。
固持器的长度限定在固持器的纵向方向上。该固持器还包括高度，该高度在第一横向方向上垂直于该固持器的纵向方向；固持器还具有在第二横向方向上垂直于固持器的纵向方向且垂直于第一横向方向的宽度。当固持器抓持网状包装材料时，固持器的长度优选地平行于包装材料的横向方向；该固持器的宽度优选地平行于所述包装材料的纵向方向；并且其高度垂直于包装材料的顶表面。
为了适当地考虑包装机中的紧密空间并使得可以根据需要将网状包装材料与固持器一起移动通过包装机的加工工作台，有利的是使固持器的宽度和高度最小化。
固持器的宽度优选地在1mm至100mm之间，更优选地在1mm至50mm之间，并且甚至更优选地在1mm至30mm之间。
固持器的高度优选地在1mm至100mm之间，更优选地在1mm和50mm之间，甚至更优选地在1mm至25mm之间。
固持器的长度优选地在1mm至3,000mm之间，更优选地在100mm至1,000mm之间，并且甚至更优选地在200mm至400mm之间。
对于固持器的宽度、高度和长度值的范围，以及同样对于本文给出的所有其它值范围，应当理解，它们包括这些范围之间存在的所有值，特别是还包括任何期望的子范围，其中，所陈述的下限和上限可以彼此独立地选自这些范围，特别是整数mm。
固持器越长，弯曲的接触区域在固持器的纵向方向上延伸的距离越大，并且因此在网状包装材料的横向方向上延伸的距离越大。如果固持器的长度并且因此弯曲的接触区域的长度增加，则包装材料的变成弓形的部分也增加，使得由固持器抓持的包装材料的端区段获得更大的稳定性。
在优选的实施例中，固持器被配置为抽吸单元。抽吸单元特别适用于处理诸如膜的敏感包装材料；它可以容易地被启动和停用以抓持或释放包装材料；并且它能够以节省空间的方式配置。
抽吸单元可以包括吸管，在该吸管的侧向表面中设置了多个孔，其中，这些孔优选地在该固持器的纵向方向上一个接一个地布置。在吸管的内部，优选地形成真空管线，该真空管线在一端与吸管的侧向表面中的多个孔流体连接，并且在另一端连接到诸如真空泵的负压源。真空管线优选地平行于固持器的纵向方向。
该抽吸单元可以包括多个吸盘，其中，吸盘优选地在固持器的纵向方向上一个接一个地布置。吸盘可以彼此独立地单独或成组地致动，例如，每个吸盘通过其自身的独立真空管线流体连接到诸如真空泵的负压源。吸盘可以附接到抽吸单元的主体上。然而，如前所述，吸盘也可以设置在吸管上，并且每个吸盘可以经由多个孔中的一个与负压源流体连接。
在可替代实施例中，固持器也可以被配置为夹持单元，该夹持单元例如包括限定接触区域的弯曲部分的夹持杆和至少一个背衬元件，该夹持杆可以抵靠该背衬元件夹持包装材料。该背衬元件可以例如被配置为具有互补弯曲部分的第二夹持杆。
还可以设想，该固持器可以被配置为通过静电方式在该接触区域中抓持该包装材料，或者在该接触区域中被给予粘合特性以便抓持该包装材料。
为了使固持器能够以最大可能的灵活性投入使用，并且为了能够以任何期望的取向将网状包装材料引入单个加工工作台中，固持器能够被可移动地支撑。固持器优选地围绕其纵向轴线或平行于其纵向轴线的轴线被可旋转地支撑，并且还被支撑成使得它可以被水平地和竖直地移动。
处理装置优选地包括用于将处理装置连接到诸如(多轴)机器人的机械手的联轴器。
根据本发明的另一方面，包装机包括：非刚性网状包装材料，特别是成形膜网或覆盖膜网，其具有纵向方向；第一加工工作台，其用于在包装机中加工网状包装材料；以及如上所述的处理装置，其用于将网状包装材料的自由端区段引入第一加工工作台中。
因此，实现了网状包装材料可以尽可能容易地并且以(至少部分地)自动化的方式插入到包装机中的目的。
因此，本文描述的处理装置的所有特征类似地适用于包括处理装置的包装机。结合包装机描述的处理装置的特征也可类似地转移到处理装置本身。
包装机优选地被配置为泡罩包装机。对于其自身部分而言，泡罩包装机被配置为生产泡罩包装并且利用药品或药物产品填充泡罩包装。
非刚性网状包装材料优选地是成形膜网或覆盖膜网。因此，描述的网状包装材料的特征可以类似地转移到任何其它所期望的网状包装材料上。
例如，包装机包括附加的非刚性网状包装材料，其中，一种网状包装材料可以是成形膜网，并且另一种网状包装材料可以是覆盖膜网。然后可以通过处理装置将成形膜网和覆盖膜网插入包装机中。
非刚性网状包装材料优选地设置在包装机中的供给辊上。供给辊设置在进给侧上，即设置在包装机的入口区域中。网状包装材料将从供给辊沿着预定路径被引导穿过包装机，也就是说，特别地至少被引导穿过第一加工工作台并围绕引导和偏转元件。在插入步骤中，网状包装材料从供给辊上展开。
包装机优选地包括多个加工工作台，这些加工工作台包括第一加工工作台和至少一个第二加工工作台。不管包装机是仅包括第一加工工作台还是包括多个加工工作台，包装机的每个加工工作台优选地选自切割装置、粘合装置、进给装置、加热装置、成形装置、密封装置、冲压装置、压花装置和开槽装置。
选择名称“第一加工工作台”仅仅是为了将其与其它可能的加工工作台区分开，而不一定指几个加工工作台的序列，也不意味着必须存在附加加工工作台。第一加工工作台可以是包装机的任何期望的加工工作台，网状包装材料通过处理装置被引入该加工工作台中。
如果包装机包括多个加工工作台，则处理装置优选地被配置为将网状包装材料的自由端区段引入多个加工工作台中的每个加工工作台中。本文关于第一加工工作台描述的所有特征和将网状包装材料引入加工工作台中类似地适用于多个加工工作台中的每个加工工作台。因此，将网状包装材料插入包装机中的过程可以完全自动化。
显然，网状包装材料也可以通过处理装置引入仅一个加工工作台或多个加工工作台的任何期望的子组中。
为了将网状包装材料的自由端区段至少引入第一加工工作台中，固持器至少暂时地与网状包装材料的端区段接合，其中，固持器的纵向方向布置成使得其垂直于网状包装材料的纵向方向，即平行于网状包装材料的横向方向。因此，固持器的接触区域的弯曲部分引起网状包装材料在网状包装材料的横向方向上的拱曲。然后，网状包装材料的自由端区段可以在网状包装材料的纵向方向上从固持器突出，从而可以容易地将该自由端区段引入第一加工工作台中。
在处理装置已经将网状包装材料的自由端区段引导直到第一加工工作台并将其插入该工作台中之后，可能需要释放该自由端区段；仅在端区段已经从第一加工工作台的下游出现之后，固持器将再次抓持自由端区段。因此，固持器不与网状包装材料的端区段永久地接合，而是仅暂时接合。然而，也可以设想其它实施例，其中固持器与包装材料的自由端区段一起被引导穿过加工工作台，使得固持器不必释放端区段。
在优选的实施例中，固持器的接触区域在其纵向方向上延伸超过在网状包装材料的横向方向上的网状包装材料的宽度的至少30％，更优选地超过至少60％，甚至更优选地超过100％。
如上所述，接触区域可以延伸不超过网状包装材料宽度的100％。与接触区域的弯曲部分相结合，该措施对于在材料的整个宽度上赋予网状包装材料弓形形状的目的是特别有利的。
显然，固持器也可以沿其纵向方向延伸超过网状包装材料的宽度。然而，为了使固持器能够以最小可能的阻碍移动通过包装机，其在纵向方向上的长度优选地小于网状包装材料的宽度。然而，取决于加工工作台和包装机的配置，有利的是，接触区域和固持器在固持器的纵向方向上延伸小于网状包装材料的宽度，使得获得包装材料在包装材料的横向方向上超出接触区域和/或固持器的侧向悬伸部。
一旦固持器与网状包装材料的端区段接合，网状包装材料的前缘与固持器之间的距离和/或固持器的接触区域优选地在0mm至200mm之间，更优选地在5mm至100mm之间，甚至更优选地在40mm至60mm之间。该距离被限定为平行于网状包装材料的纵向方向并且垂直于网状包装材料的前缘。
网状包装材料的前缘与固持器和/或接触区域之间的距离越大，网状包装材料的自由端区段超出固持器的悬伸部越大，并且处理装置可以将网状包装材料引入第一加工工作台的距离越远。
然而，随着该距离的增加，网状包装材料的悬伸的自由端区段的固有重量也增加，并且然后，必须增加包装材料的横向方向上的张力，并且因此增加接触区域的弯曲部分，以便实现自由端区段的必要的稳定性，并且因此实现端区段从固持器突出。
在特别优选的实施例中，该包装机还包括机器人，如前所述，该处理装置被支撑在该机器人上，并且该机器人被配置为使得处理装置可以将网状包装材料的端区段引入第一加工工作台中。因此，将网状包装材料插入包装机的过程可以至少部分地自动化。
处理装置优选地可拆卸地连接到机器人，使得该处理装置可以容易地更换。因此，处理装置可以更换为不同的处理装置或更换为适于不同网状包装材料的不同工具。
如果包装机包括多个具有第一加工工作台和至少第二加工工作台的加工工作台，则机器人优选地被配置为将网状包装材料的端区段引入多个加工工作台中的每个加工工作台中。
机器人优选地被配置为将处理装置至少水平地和垂直地移动通过包装机。机器人还可以优选地围绕固持器的纵向轴线旋转处理装置。然而，这种运动也可以通过在处理装置的不同部件上的固持器的单独驱动和可旋转支撑来实现。机器人可以例如被配置为多轴机器人或门式机器人。
机器人的配置和范围主要取决于包装机的尺寸和机器人必须执行的任务。例如，如果机器人仅将网状包装材料的自由端区段从包装材料的供给辊引导到一个或多个直接相邻的加工工作台中，则机器人静止就足够了。当包装机相对较小或者所有的加工工作台位于机器人的常规范围内时也是这种情况。
然而，特别优选的是，机器人能够沿着包装机移动。因此，即使在相对较大的包装机中也可以使用机器人和/或可以吸收较大的负载，因为当机器人的臂必须延伸的距离减小时，杠杆力减小。
机器人优选地可沿着包装机在从包装机的入口区域到包装机的输出区域限定的方向上移动，并且该方向优选地是水平的。
机器人是可移动的意味着整个机器人连同其底座可以作为一个单元沿着包装机移动。因此这可以以最大可能的简单性实现，机器人优选地以线性方式可移动。
根据本发明的另一方面，一种用于将非刚性网状包装材料插入包装机中的方法包括以下步骤：
-提供所述网状包装材料；
-通过处理装置抓持所述网状包装材料，其中，所述网状包装材料的自由端区段在所述网状包装材料的横向方向上是弓形的并且突出超过所述处理装置；以及
-通过所述处理装置将所述网状包装材料的所述自由端区段引入所述包装机的第一加工工作台中。
由于包装材料在网状包装材料的横向方向上的拱曲，在包装材料中产生张力和由此产生的拉张。包装材料的这种拱曲(即包装材料中的张力和拉张)赋予包装材料一定的稳定性和刚性。由于这种效果，当包装材料的自由端区段现在由处理装置抓持时，该端区段在包装材料的纵向方向上从处理装置突出。然后，包装材料的突出的端区段可以由处理装置容易地引入包装机的加工工作台中，而不管加工工作台如何定向。
因为该方法使得可以将网状包装材料引入包装机的加工工作台中，所以可以实现(部分)自动化将非刚性网状包装材料插入包装机中。
这里同样明显的是，“第一”加工工作台可以是多个加工工作台中的任何期望的加工工作台，或者它也可以被提供为唯一的加工工作台。
处理装置优选地如上所述配置并且/或者包装机设置有如上所述的处理装置。因此，结合处理装置和包装机描述的所有特征、功能和动作可类似地转移到该方法和/或可以被表述为方法步骤。
本文所描述和所要求保护的方法步骤优选地以给定的单独顺序执行。
提供网状包装材料优选地在包装机的入口区域中实现，并且包括例如在供给辊上提供包装材料或将包装材料的网引入包装机中。
该方法还可以包括以对应方式提供除了网状包装材料之外的附加的网状包装材料，如前面特别结合包装机所述。然后可以类似地对每个网状包装材料执行该方法或其步骤。特别地，网状包装材料和附加的网状包装材料可以由成形膜网和覆盖膜网组成。
在特别优选的实施例中，该方法包括通过处理装置沿着预定路径引导网状包装材料穿过包装机。引导网状包装材料穿过包装机优选地包括围绕沿着预定路径布置的引导和偏转元件引导网状包装材料，并将网状包装材料引入沿着预定路径布置的至少一个加工工作台中。特别优选的是，网状包装材料围绕所有引导和偏转元件被引导，并被引入包装机的所有加工工作台中。
有利的是，该方法包含以下附加步骤：
-在所述网状包装材料的所述自由端区段已经被引入所述第一加工工作台中之后，由所述第一加工工作台抓持所述网状包装材料的引入的端区段；
-在所述自由端区段已经被所述第一加工工作台抓持之后，由所述处理装置从所述第一加工工作台上游释放所述网状包装材料的所述自由端区段；
-引导所述网状包装材料穿过所述第一加工工作台；以及
-通过在第一加工工作台下游的所述处理装置重新抓持所述网状包装材料的所述自由端区段。
因此，网状包装材料被引入直到并进入加工工作台，然后加工工作台抓持包装材料的端区段。
然后，处理装置可以释放包装材料并围绕加工工作台移动，从而它可以在加工工作台的下游再次抓持网状包装材料的自由端区段。当加工工作台相对于处理装置关闭或不能打开(足够远)以使得处理装置或固持器可以穿过加工工作台时，这是特别有利的。
由第一加工工作台抓持网状包装材料的端区段可以包括通过例如辊式进给装置在第一加工工作台中夹持包装材料。然后，网状包装材料被固定在第一加工工作台中，因此在网状包装材料被处理装置释放之后不能将其从第一加工工作台中拉出。
第一加工工作台和可能的多个加工工作台中的每一个包括穿过方向，在该穿过方向上，网状包装材料被引导穿过所讨论的单个加工工作台。然后，加工工作台的术语“上游”和“下游”是指相关的穿过方向。
第一加工工作台可以包括至少一个引导件和至少一个进给装置(诸如辊式进给装置)。引导网状包装材料通过第一加工工作台可以通过至少一个引导件和至少一个进给装置实现。然后，网状包装材料被加工工作台拉入并被引导穿过加工工作台，直到自由端区段从加工工作台的另一端出现为止。
然而，还可以设想，网状包装材料的自由端区段可以被插入到第一加工工作台中至其已经从该加工工作台的另一端出现的程度。
将材料引导穿过加工工作台也可以逐步地发生，例如，在释放网状包装材料的自由端区段之后，处理装置在远离加工工作台的更大距离的点处重新抓持网状包装一次或若干次，并且然后将网状包装材料进一步向前推入加工工作台，并且最后再次释放网状包装材料。当处理装置正抓持包装材料并将其向前推时，加工工作台释放包装材料，例如，因为它松开夹具或适当地向前移动进料元件。
最后，处理装置可以围绕第一加工工作台移动，以便重新抓持自由端区段。
在第一包装工作台下游的网状包装材料的自由端区段的重新抓持优选地以与自由端区段的初始抓持相同的方式实现，其中特别地，网状包装材料的自由端区段在网状包装材料的横向方向上是弓形的并从处理装置突出。
根据可替代实施例，该方法可以包括将网状包装材料的自由端区段和该处理装置的共同引导穿过第一加工工作台。在这种情况下，处理装置不必释放网状包装材料的端区段，并且该装置不必围绕加工工作台移动。
相反，共同引导包括通过处理装置将网状包装材料的自由端区段引入第一加工工作台中并且共同移动网状包装材料的自由端区段和处理装置(特别是固持器)穿过第一加工工作台。因此，可以省略加工工作台对网状包装材料的夹持以及处理装置对网状包装材料的释放和重新抓持，因此，该方法变得更可靠并且更不容易出错。
当第一加工工作台在面对处理装置的一侧上打开或在面对处理装置的一侧上打开时，以及当第一加工工作台的工具、进给装置、引导件和/或偏转元件可以打开到处理装置或固持器可以移动穿过的程度时，可以有利地采用这种变型。
该方法还优选地包括在网状包装材料的自由端区段和处理装置被共同引导穿过之前打开第一加工工作台，并且在它们被共同引导穿过之后关闭第一加工工作台。
如前所述，包装机优选地包括多个加工工作台，这些加工工作台包括第一加工工作台和至少一个第二加工工作台。在这种情况下，该方法优选地包括将网状包装材料的自由端区段引入多个加工工作台中的每个加工工作台中。因此，该方法可以被进一步简化和自动化。
通过多个加工工作台中的单个加工工作台使网状包装材料引导穿过可以根据前述变型中的一种来实现。因此，取决于单个加工工作台的配置，可以选择将包装材料引入加工工作台中和在各个情况下引导包装材料通过工作台的有利方式。更确切地，取决于多个加工工作台中的该单个加工工作台的配置，网状包装材料的被引入的端区段被所讨论的单个加工工作台抓持，被处理装置从所讨论的加工工作台上游释放，被引导穿过所讨论的加工工作台，并且再次被该处理装置从所讨论的加工工作台下游重新抓持；或者，网状包装材料的引入的端区段可以与处理装置一起被引导穿过所讨论的加工工作台。
如果处理装置是如前所述的处理装置或者如果包装机包括如前所述的处理装置，则该方法优选地包括以下步骤：
--沿着接触区域的弯曲部分在网状包装材料的横向方向上在网状包装材料的表面上方滚动固持器。
通过在包装材料的表面上方滚动固持器，实现了该目的，即固持器以尽可能干净和无皱的方式抓持包装材料，并且特别是在包装材料的横向方向上在包装材料中产生张力。
固持器沿着网状包装材料的表面“滚动”意味着固持器的接触区域首先在固持器的接触区域的第一端区段中抓持包装材料，并且然后沿着接触区域的弯曲部分越来越远地抓持包装材料，直到它到达固持器的接触区域的第二端部，其中，第二端部在固持器的纵向方向上与第一端部相反布置。优选地，接触区域的第一端部布置在固持器的第一端处，并且接触区域的第二端部布置在固持器的第二端处。
如果固持器被配置为抽吸单元，这意味着相对于固持器的纵向方向，一个吸盘在另一个吸盘之后或一个孔在另一个孔之后连续地抓持包装材料。因此，该方法优选地包括通过多个吸盘或孔连续地抓持网状包装材料的自由端区段。
最后，通过处理装置抓持网状包装材料的步骤优选地包括在网状包装材料中在网状包装材料的横向方向上并且因此优选地在平行于固持器的纵向方向上产生张力。
对于本文描述的所有实施例，施加的张力优选地为至少15N，更优选地为至少45N，甚至更优选为至少65N，以便使突出超过固持器的网状包装材料的端区段具有足够的稳定性，并克服诸如摩擦阻力和供给辊和偏转元件的惯性的阻力。
还优选的是，张力不超过150N，更优选地不超过100N，甚至更优选不超过80N，以便不损坏包装材料。
网状包装材料优选地非常薄。也就是说，相对于包装材料在纵向方向上的长度和包装材料在横向方向上的宽度，垂直于包装材料的纵向方向和垂直于包装材料的横向方向的包装材料的厚度小到可以忽略。
例如，包装材料的厚度小于3mm，优选地小于2mm，更优选地小于1mm。包装材料的宽度例如在0.01m至1m之间，优选地在0.02m至0.5m之间，更优选地在0.02m至0.2m之间。包装材料的长度优选地在1m至10,000m之间，更优选地在2m至5,000m之间，甚至更优选地在5m至2,000m之间。
因此，网状包装材料中的张力作用在与网状包装材料的弓形表面平行的网状包装材料的横向方向上。当包装材料正被处理装置抓持时，张力优选地由固持器沿着网状包装材料的顶表面的滚动产生。
附图说明
图1示出了根据本发明的包装机的实施例的透视示意图；
图2示出了图1的包装机的处理装置的固持器的侧视图；
图3示出了图2的固持器的透视图；
图4a至图4d示出了根据本发明的方法的实施例的步骤的示意性侧视图；
图5a至图5b示出了该方法的步骤的示意性侧视图；以及
图6a至图6c示出了根据图2的固持器沿着网状包装材料滚动的示意性侧视图。
具体实施方式
图1示出了具有根据本发明的一方面的处理装置4的包装机2的透视图。在所示的实施例中，包装机2被配置为泡罩包装机作为特别优选的示例，但是以下描述不限于这种机器。
包装机2配备有非刚性网状包装材料6，该网状包装材料6在此可以由成形膜网组成，并且包括用于在包装机2中加工网状包装材料6的至少一个第一加工工作台8。例如，网状包装材料6可以设置在包装机2的入口区域2a中的供给辊7上。网状包装材料6具有纵向方向LV。
除了网状包装材料6之外，包装机2还可以配备有在此可以包括覆盖膜网的另一种网状包装材料10。附加的网状包装材料10也设置在包装机2的入口区域2a中的供给辊11上。
包装机2优选地包括多个加工工作台；这些工作台包括第一加工工作台8和至少一个第二加工工作台12。它们被配置为加工网状包装材料6，并且在当前情况下还加工附加的网状包装材料10。
多个加工工作台包括：例如，切割和粘贴装置14，其用于接合该包装材料6的连续的材料网；加热装置16，其用于加热网状包装材料6；第二加工工作台12，其在此例如被配置为用于在该网状包装材料6中形成多个袋的成形装置；填充装置18，其用于用药品或药物产品填充袋；第一加工工作台8，其在此例如被配置为用于将该覆盖膜网密封到该成形膜网上的密封装置；以及冲压装置20，其用于冲压出各个泡罩包装。
为了加工附加的网状包装材料10，包装机2还可以包括多个加工工作台，例如包括第一加工工作台8和冲压装置20。多个加工工作台8、12、14、16、18、20中的每个加工工作台包括引导方向，所讨论的包装材料6、10在该引导方向上穿过加工工作台，并且在每种情况下其特征在于所讨论的加工工作台的附图标记加上箭头D。显然，包装机原则上可以具有任何期望数量的加工工作台，并且第一加工工作台8和第二加工工作台12不限于图1所示的示例。
在图示的状态中，网状包装材料6已经完全插入通过包装机2。也就是说，网状包装材料6已经被引导穿过所有必要的加工工作台8、12、14、16、18、20并且围绕所有必要的引导和偏转元件21。附加的网状包装材料10也已经完全插入穿过包装机2，并且被引导穿过必要的加工工作台8、20并且围绕必要的引导和偏转元件23。
为了使得网状包装材料6、10的插入能够至少部分地自动化，处理装置4被配置为将网状包装材料6、10的自由端区段(见图3)插入到第一加工工作台8中，并且如果期望，将其插入到多个加工工作台12、14、16、18、20中的附加加工工作台中。为此目的，处理装置4包括固持器22，该固持器22被配置为抓持网状包装材料6、10，并且下面将参考图2至图4更详细地描述。
同样有利的是，包装机2包括机器人24，该机器人24承载支撑在该机器人24上的处理装置4。机器人24能够沿着用于网状包装材料6、10的预定路径引导处理装置4与固持器22一起穿过包装机2，并根据需要移动固持器22。如果机器人24旨在仅覆盖包装机2的在该机器人24的臂24a至24d的范围内的某些区域，则机器人24可以是静止的。然而，优选地，机器人24可沿着包装机2移动，特别是以线性方式移动，如图1中箭头X所示。例如，承载整个机器人24的底座26可以为此目的被可移动地支撑。机器人24可以在其上移动的区域优选地沿着包装机2延伸这样的距离，使得其到达范围覆盖位于其入口区域2a与其输出区域2b之间的整个包装机。特别有利的是，至少多个加工工作台8、12、14、16、18、20位于机器人24的范围内。
在图2中以侧视图和在图3中以透视图示出了具有固持器22的处理装置4，其中，在图3中还可以看到网状包装材料6的一部分。显然，这里的说明也类似地涉及由固持器抓持的附加的网状包装材料10。
固持器22在固持器22的纵向方向LH上比在固持器22的横向方向Q1、Q2上延伸得更远。固持器22的横向方向Q1、Q2垂直于固持器22的纵向方向LH并且彼此垂直。固持器22优选地包括基本上为杆状或管状的主体28，该主体28在固持器22的纵向方向LH上比在固持器22的横向方向Q1、Q2上适当地延伸得更远。固持器22的长度LHE在固持器22的纵向方向LH上从第一端22a到第二端22b限定。固持器22的宽度BHE被定义为平行于横向方向Q1，并且高度HHE被定义为平行于横向方向Q2。对于宽度BHE和高度HHE，决定因素是固持器22在对应方向上定向的最大尺寸。
固持器22的主体28可以在纵向方向LH上从处理装置4的壳体30延伸出来；该壳体可以固持例如控制单元和介质供应单元。在这里所示的示例性实施例中，固持器22包括第一端22a和第二端22b，第二端22b在纵向方向LH上与第一端22a相反。第一端22a优选地永久地连接到壳体30，而第二端22b形成固持器22的自由端。
处理装置4还包括联轴器32，使得处理装置4可以连接到机器人24上的互补联轴器，特别是连接到机器人臂24d的自由端。处理装置4的联轴器32和机器人24上的互补联轴器优选地形成快速更换系统。
固持器22还包括接触区域34，该接触区域34由用于接触网状包装材料6的至少一个接触部位36限定。接触区域34还包括在纵向方向LH上的弯曲部分；该弯曲部分优选地在固持器22的纵向方向LH上在整个接触区域34上方延伸。也就是说，接触区域34整体上是弯曲的。
固持器22可以包括用于网状包装材料6的多个点状接触部位(接触点)；在平行于固持器22的纵向方向LH且垂直于包装材料6的纵向方向LV的横截面图中，这些点沿着与接触区域34的弯曲部分相对应的弯曲线来限定接触区域34并定位。这在图2中由接触点表示，其中一个接触点由附图标记36a标识为代表，并且位于虚线弯曲线34a上。
固持器22还可以包括与网状包装材料6的线性接触部(接触线)，该接触线则包括在先前限定的截面图中表示的对应弯曲部分。这类似地适用于与网状包装材料的二维接触部(接触区域)。线性或二维接触部可以沿着接触区域34连续延伸，或者如这里所示，其可以由多个接触部位36形成。
在所示的实施例中，固持器22包括多个接触部位36，每个接触部位36可以具有线性或二维配置；这里，它们是环形的，并且在固持器22的纵向方向LH上间隔一定距离。在先前限定的截面图中，多个接触部位36位于与接触区域34的弯曲部分相对应的弯曲线34a上。
在图2中由虚线34a表示的接触区域34的弯曲部分可以由二次函数限定或者由一段圆形成。曲率半径R对应地表示为图2中的弯曲线34a。
在图2至图4所示的实施例中，固持器22被配置为抽吸单元。这特别适用于处理诸如膜的敏感包装材料；它可以被容易地激活和去激活以抓持和释放包装材料；并且它具有节省空间的结构。
抽吸单元可以包括多个吸盘38，吸盘38优选地在固持器22的纵向方向LH上一个接一个地布置。吸盘38可以彼此独立地、单独地或成组地致动；例如，每一个吸盘可以通过其自身的单独管线流体地连接到诸如真空泵的负压源。然而，吸盘38也可以全部连接到固持器22内部的真空管线40，如图2示意性所示。为此目的，可以在固持器22中设置多个孔42，这些孔用于将吸盘38经由真空管线40连接到负压源。
如图3所示，固持器22抓持网状包装材料6的自由端区段44。网状包装材料6的自由端区段44具有前缘46，该前缘46横向于网状包装材料6的纵向方向LV。网状包装材料的宽度在图3中用附图标记BVM表示。
一旦固持器22已经接合网状包装材料6的自由端区段44，固持器22的纵向方向LH就垂直于网状包装材料6的纵向方向LV并且平行于网状包装材料6的横向方向QV。
可以看出，固持器22的接触区域34的弯曲部分具有这样的效果，即由固持器22抓持的网状包装材料6在包装材料6的横向方向QV上与接触区域34的弯曲部分一致地成弓形。因此，在网状包装材料6中产生张力；这个力在图3中由箭头FZ表示，并且沿着弯曲部分或拱曲横向于纵向方向LV定向。
张力FZ进而对网状包装材料6的自由端区段44具有一定的稳定作用，因此实现了自由端区段44在纵向方向LV上从固持器22突出并且在重力作用下不向下垂的目的。从固持器22突出的网状包装材料6的自由端区段44的部分也被称为悬伸部48。该悬伸部48现在可以通过处理装置4引入多个加工工作台8、12、14、16、18、20中的至少一个加工工作台。
在网状包装材料6的前缘46与固持器22之间限定了与网状包装材料6的纵向方向LV平行的距离A。该距离A指定悬伸部48的大小。接触区域34的弯曲部分越大，并且因此网状包装材料6在自由端区段44中的拱曲越大，即，张力FZ越大，距离A可以越大，因为该力与自由端区段44的更大稳定性相关联，并且因此与悬伸部48的更大稳定性相关联。
下面参考图1至图6描述将非刚性网状包装材料6插入包装机2中的方法。该方法首先包括在包装机2的入口区域2a中(参见图1)优选地在供给辊7上设置网状包装材料6。
这之后是由处理装置4抓持网状包装材料6，优选地最初在供给辊7处，其中网状包装材料6的自由端区段44在网状包装材料6的横向方向QV上是弓形的并且从处理装置4突出，如图3所示。这特别是这样实现的：网状包装材料6的自由端区段44由固持器22抓持，该固持器22的接触区域34具有如参考图2和图3所描述的弯曲部分。
然后，如图4a和图5a所示，网状包装材料6的被抓持的自由端区段44被处理装置4引导直到包装机2的至少第一加工工作台8，并且然后被引入第一加工工作台8中(见图4b、图5b)。例如，自由端区段44被引入第一加工工作台8的上模8a与下模8b之间的间隙中。特别有利的是，自由端区段44的悬伸部48以稳定的方式从固持器22突出，并且因此可以容易地引入第一加工工作台8中。
根据图5a和图5b中所示的实施例，处理装置4(特别是其固持器22)以及网状包装材料6的自由端区段44可以被共同地引导穿过第一加工工作台8，并且可能地，在自由端区段44已经被引入所讨论的加工工作台(见图5a)之后，可以被共同地引导穿过多个加工工作台中的附加加工工作台(见图5b)。当所讨论的加工工作台已经充分打开时或者当在任何情况下都有足够的空间允许固持器22通过时，这是可能的。
特别是当不是这种情况时，如图4a至图4c所示，优选的是，已经如图4b所示引入的网状包装材料6的端区段44由所讨论的加工工作台抓持，并且然后由处理装置4释放，如图4c所示。例如，为此目的，自由端区段44由上模8a和下模8b夹持。然后，如图4d所示，仅网状包装材料6被引导穿过加工工作台，而处理装置4可以围绕第一加工工作台8移动。在第一加工工作台8的下游，然后处理装置4再次抓持网状包装材料6的自由端区段44(图4d)。
基于图6a至图6c更详细地描述了由处理装置4的固持器22抓持网状包装材料6。在该优选的实施例中，通过处理装置4抓持网状包装材料6包括沿着接触区域34的弯曲部分在网状包装材料6的横向方向QV上沿着网状包装材料6的表面6a滚动固持器22。因此，实现了网状包装材料6被干净地且无皱地抓持并且在网状包装材料6中产了明确限定的张力FZ的目的。
由于滚动动作，固持器22的接触区域34首先在固持器22的第一端22a的区域中抓持包装材料6(见图6a)，并且然后，随着滚动沿着接触区域34的弯曲部分进行，它到达固持器22的第二端22b的区域(见图6c)。
如果固持器22被配置为抽吸单元，如图所示，这意味着一个吸盘38在另一个吸盘38之后在固持器22的纵向方向LH上抓持网状包装材料6。因此，在图6a中，多个吸盘38中的吸盘38首先抓持靠近固持器22的第一端22a的网状包装材料6。因此，在固持器22的纵向方向LH到达的吸盘38已经处于非常靠近网状包装材料的表面6a的位置。如图6b所示，固持器22已经沿着表面6a滚动得更远，使得在所示状态下，接下来的两个吸盘38与网状包装材料6接合。已经可以看到，网状包装材料6已经在已经抓持包装材料6的吸盘38之间变成弓形的。
通过继续滚动过程，剩余的吸盘38与网状包装材料6接合，如图6c所示。在这种状态下，固持器22已经完全抓持了网状包装材料6，并且该材料沿着接触区域34的弯曲部分始终变成弓形。图3和图6c示出了由固持器22抓持的网状包装材料6的相同状态的不同视图。
显然，结合固持器22描述的步骤也可以类似地转移到具有用于抓持网状包装材料的弯曲接触区域的其它固持器。类似地，这里描述的方法步骤类似地适用于处理附加的网状包装材料10。因为该方法优选地由处理装置4或包括这种处理装置的包装机2来实施，所以结合处理装置4和包装机2描述的所有特征可以类似地转移到该方法，反之亦然。

Claims (14)

1.一种包装机(2)，包括：
网状包装材料(6、10)，其在所述包装材料(6、10)的纵向方向(LV)上比在所述包装材料(6、10)的横向方向(QV)上延伸得更远；
第一加工工作台(8)，其用于在所述包装机(2)中加工所述包装材料(6、10)；以及
处理装置(4)，其用于处理所述包装材料(6、10)并且用于将所述包装材料(6、10)的自由端区段(44)插入所述第一加工工作台(8)中；
其中，所述处理装置(4)包括固持器(22)，所述固持器(22)被配置为抓持所述包装材料(6、10)，其中，所述固持器(22)至少暂时地与所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)接合；
其中，所述固持器(22)在所述固持器(22)的纵向方向(LH)上比在所述固持器(22)的两个横向方向(Q1、Q2)上延伸得更远，其中，所述固持器(22)的所述两个横向方向是彼此垂直的并且所述固持器(22)的所述两个横向方向中的每一个都垂直于所述固持器(22)的所述纵向方向(LH)，并且其中，所述固持器(22)的所述纵向方向(LH)垂直于所述包装材料(6、10)的所述纵向方向(LV)并且平行于所述包装材料(6、10)的所述横向方向(QV)；
其中，所述固持器(22)具有接触区域(34)，所述接触区域(34)是由用于接触所述包装材料(6、10)的至少一个接触部位(36)限定的，其中，所述接触区域(34)在所述固持器(22)的所述纵向方向(LH)上具有弯曲部分。
2.根据权利要求1所述的包装机(2)，其中，所述弯曲部分由二次函数限定。
3.根据权利要求1所述的包装机(2)，其中，所述弯曲部分具有在1000mm至3000mm之间的曲率半径(R)。
4.根据权利要求1所述的包装机(2)，其中，所述固持器(22)被配置为抽吸单元。
5.根据权利要求1所述的包装机(2)，其中，所述固持器(22)包括用于接触所述包装材料(6、10)的多个接触部位(36)。
6.根据权利要求1所述的包装机(2)，其中，所述固持器(22)的所述接触区域(34)在所述包装材料(6、10)的所述横向方向(QV)上延伸超过所述包装材料(6、10)的宽度(BVM)的至少60％。
7.根据权利要求1所述的包装机(2)，进一步包括机器人(24)，所述处理装置(4)支撑在所述机器人(24)上，并且所述机器人(24)被配置为通过所述处理装置(4)将所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)插入所述第一加工工作台(8)中。
8.根据权利要求7所述的包装机(2)，其中，所述机器人(24)能够沿着所述包装机(2)移动。
9.一种用于将网状包装材料(6、10)插入包装机(2)中的方法，所述方法包括以下步骤：
提供所述包装材料(6、10)；
通过处理装置(4)抓持所述包装材料(6、10)，其中，所述包装材料(6、10)的自由端区段(44)在所述包装材料(6、10)的横向方向(QV)上是弓形的并且从所述处理装置(4)突出；以及
通过所述处理装置(4)将所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)插入所述包装机(2)的第一加工工作台(8)中。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：
在所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)已经被插入到所述第一加工工作台(8)中之后，由所述第一加工工作台(8)抓持所述包装材料(6、10)的插入的端区段(44)；
在所述自由端区段(44)已经被所述第一加工工作台(8)抓持之后，由所述处理装置(4)从所述第一加工工作台(8)上游释放所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)；
引导所述包装材料(6、10)穿过所述第一加工工作台(8)；以及
通过在所述第一加工工作台(8)下游的所述处理装置(4)重新抓持所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)。
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
引导所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)和所述处理装置(4)共同穿过所述第一加工工作台(8)。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述包装机(2)包括多个加工工作台(8、12、14、16、18、20)，所述多个加工工作台(8、12、14、16、18、20)包括所述第一加工工作台(8)和至少一个第二加工工作台(12)，并且其中，所述方法进一步包括将所述包装材料(6、10)的所述自由端区段(44)连续地插入所述多个加工工作台(8、12、14、16、18、20)中的每个加工工作台中的步骤。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述处理装置(4)包括被配置为抓持所述包装材料(6、10)的固持器(22)，其中，通过所述处理装置(4)抓持所述包装材料(6、10)的步骤包括在所述包装材料(6、10)的横向方向(QV)上沿着所述固持器(22)的弯曲部分在所述包装材料(6、10)的表面(6a、10a)上方滚动所述固持器(22)。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述通过所述处理装置(4)抓持所述包装材料(6、10)的步骤包括在所述包装材料(6、10)的所述横向方向(QV)上在所述包装材料(6、10)中产生张力(FZ)的步骤，其中，所述张力(FZ)至少为15N。
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