CN114845944A - 用于包装处理装置的保持器 - Google Patents

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CN114845944A CN202180007397.5A CN202180007397A CN114845944A CN 114845944 A CN114845944 A CN 114845944A CN 202180007397 A CN202180007397 A CN 202180007397A CN 114845944 A CN114845944 A CN 114845944A
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菲利普·博特彻
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Abstract

一种用于对填充有液体食品的包装进行分组的包装处理装置(1)和方法，所述装置包括：沿下游方向(D)输送包装(PI，P2)的输送带(2)；引导构件(4)，其布置在输送带(2)的一侧上；分组装置(3)，其从输送带(2)接收包装并将预定数量的包装分组在一起；和保持器(5)，其布置在输送带(2)的相对于引导构件(4)的相对侧。保持器(5)具有多个相对于输送带(2)成角度的多个柔性元件(6)。每个柔性元件(6)被配置为：弯曲以使包装(PI)能够沿下游方向(D)通过，并且在包装(P2)通过之后从弯曲位置(F)缩回，以防止包装(P2)沿上游方向(U)移动。

Description

用于包装处理装置的保持器
技术领域
本发明涉及用于对填充有液体食品的包装进行分组的设备和方法。
背景技术
用于生产填充有液体食品的包装的加工系统通常包括用于形成包装并用液体食品填充包装的填充机，以及从填充机接收填充有液体食品的包装的包装处理装置或机器。可以由适于容纳液体食品的纸板或其他包装材料形成包装。填充包装的液体食品可以包括饮料，例如乳制品、乳制品替代品、果汁和花蜜、水、茶饮料(tea based drinks)、咖啡饮料(coffee based drinks)、水果饮料(fruit based drinks)、运动和能量饮料以及葡萄酒。包括奶酪、酸奶、水果、汤、酱汁、调料和番茄制品的液体食品也可能是合适的。
包装处理机器可以包括包装分隔器，其在包装进入该机器时将包装导入通道；将包装进行分组的保持设备或分组装置；以及用于对预定数量的包装进行收缩包装以生产多包包装的膜或收缩包装机。许多包装处理机器包括沿下游方向输送包装的输送带。当分组装置停止时，立于输送带上的包装可能会发生反冲或波浪运动。传统的包装处理机器的缺陷在于，当发生反冲时，一个反冲的包装可能会被另一个包装从后面撞击并掉落在输送带上。掉落的包装可能会对下游加工产生负面影响。通常，必须手动将掉落的包装放置到直立位置。
发明内容
本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个限制。具体而言，一个目的是提供能够有效地对填充有液体食品的包装进行分组的设备和方法。
根据本发明的一个方面，一种用于对填充有液体食品的包装进行分组的包装处理装置包括被配置为沿下游方向输送包装的输送带、布置在输送带的一侧上的引导构件、配置为从输送带接收包装并将预定数量的包装分组在一起的分组装置，以及布置在输送带相对于引导构件的相对侧的保持器。保持器具有相对于输送带成角度的多个柔性元件，并且每个柔性元件被配置为弯曲以使包装能够沿下游方向通过，并在包装通过后从弯曲位置缩回，以防止包装沿上游方向移动。
因此，与不具有任何类别的包装保持设备的传统包装处理机器相比，本文描述的包装处理装置有利地防止包装在分组装置停止期间从输送带上掉落。保持器的每个柔性元件被配置为在分组装置的操作期间弯曲到弯曲位置并且使包装能够通过。在包装通过之后，柔性元件可以从弯曲位置缩回到中立位置，因为它可以由弹性材料形成。当处于中立位置时，柔性元件可具有预定量的刚度以在受到包装的反冲力时保持其形状，使得柔性元件在分组装置停止期间防止包装的上游移动。保持器还可以通过附接到沿包装处理机器的输送带布置的导轨而容易地集成到现有的包装处理机器中。
根据本发明的另一方面，一种用于对填充有液体食品的包装进行分组的方法包括在输送带上沿下游方向输送包装，利用布置在输送带一侧的引导构件引导包装，以及使用配置为从输送带接收包装的分组装置将预定数量的包装分组在一起。引导包装包括使包装通过保持器。保持器布置在输送带的相对于引导构件的相对侧并且具有相对于输送带成角度的多个柔性元件。每个柔性元件被配置为弯曲以使包装能够沿下游方向通过，并在包装通过之后从弯曲位置缩回，以防止包装沿上游方向移动。
该方法可以包括与用于对包装进行分组的包装处理装置相同的特征并且共享相同的优点。
本发明的其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述以及附图中显现。
附图说明
现在将通过示例的方式参考所附示意图描述本发明的特征。
图1是用于对填充有液体食品的包装进行分组的包装处理装置的透视图。
图2是图1的装置的另一透视图。
图3是图1的装置的俯视图。
图4是图1的装置的局部俯视图，显示了具有柔性元件的保持器。
图5是图4的装置的透视图。
图6是图4的装置的局部俯视图，显示了柔性元件的中立位置和弯曲位置。
图7是图4的装置的俯视图，显示了装置操作期间的包装。
图8是用于生产填充有液体食品的包装的加工系统的示意图，该加工系统包括图1的装置。
图9是使用包装处理装置(例如图1的装置)对填充有液体食品的包装进行分组的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明的实施方案，其中示出了本发明的一些但不是全部实施方案。本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施方案。
首先参考图1-3，示出了用于对填充有液体食品的包装进行分组的包装处理装置1。包装处理装置1包括被配置为沿下游方向D输送包装的输送带2；和被配置为从输送带2接收包装并将预定数量的包装分组在一起的分组装置3。包装可以由纸板或其他适于容纳液体食品的材料形成。包装可以是矩形或圆柱形，或是带圆角的矩形。其他形状也可以是合适的。液体食品可以包括乳制品，例如奶酪、酸奶或奶制品、乳制品替代品，果汁和花蜜、水、茶饮料、咖啡饮料、水果饮料、运动和能量饮料、葡萄酒、水果、汤、酱汁、调料或番茄制品。其他液体食品也可以是合适的。
在输送带2的一侧设置有引导构件4，用于沿输送带2引导包装。引导构件4可以是平行于输送带2延伸的伸长的导轨或杆(bar)。平行杆4a、4b可以形成引导构件4并且安装到支撑输送带2的轨道2a。输送带2可以包括任何合适的传送型带、链条或用于在加工系统中输送包装的其他柔性构件。引导构件4固定到轨道2a并且可以沿着输送带2整个长度的一半以上或整个长度的大部分延伸。引导构件4的长度可以延伸到分组装置3，使得引导构件4引导包装，直到包装在输送带2的下游端被分组装置3捕获。
保持器5布置在输送带2的相对于引导构件4的相对侧。保持器5具有多个柔性元件6，这些柔性元件6相对于输送带2和下游方向D成一定角度，以防止包装在与下游方向D相反的上游方向U上移动。由于输送带2和下游方向D彼此平行，柔性元件6也相对于下游方向D成角度。保持器5可以可移除地附接到第二引导构件7，该第二引导构件7相对于引导构件4布置在输送带2的相对侧。与引导构件4类似，第二引导构件7可以是伸长的导轨或杆，并且平行于输送带2延伸。第二引导构件7也可以固定在用于输送带2的轨道2a上。柔性元件6可以通过紧固件9固定在支架8上，且支架8可以安装到第二引导构件7。
保持器5的长度L可以小于第二引导构件7和输送带2的整个长度，使得保持器5仅沿着输送带2的一部分延伸。可以在相对于柔性元件6布置在下游的分组装置3之前终止柔性元件6的布置。分组装置3可以是具有两个旋转带10、11的带式制动器的形式，所述两个旋转带10、11相对于彼此以相反的旋转方向朝向输送带2旋转以从输送带2捕获包装。两个旋转带10、11围绕其旋转的旋转轴在输送带2在其中移动的平面的法线方向上延伸。两个旋转带10、11可以布置成在与输送带2在其中移动的平面相平行的上平面中旋转，以确保包装被两个旋转带10、11接合。
预定数量的包装可以由分组装置3捕获并且被分组在一起以允许随后进行包装。分组装置3可以被配置为在预定数量的包装被分组在一起之后释放包装。包装通常被分组在单行中，并且此后可以根据所使用的下游设备被分组为具有多于一行和一列的模式。例如，可以将三到十个包装分组在一起。其他包装模式和包装数量可以是合适的。分组装置3可以是传统的带式分组器。
图4和5显示了保持器5的柔性元件6的进一步细节。每个柔性元件6具有基端12、尖端13和从基端12延伸到尖端13的伸长主体14。基端12可以是柔性元件6的固定到引导构件7的部分。基端12可以固定到安装到引导构件7的支架8。支架8可以由金属形成材料并且具有从支架8突出的穴(pocket)或安装表面15。安装表面15被配置为接收或接合对应的柔性元件6的基端12，以用于相对于支架8定位柔性元件6。安装表面15可以由金属形成并且一体地形成为支架8的一部分。基端12可以与安装表面15相邻接合。紧固件9可以包括螺钉、螺栓、螺母、夹具(clamp)、扣子(clasp)、垫圈或任何其他合适的紧固元件。柔性元件6可以包括紧固件孔样式17，该紧固件孔样式17包括形成在伸长主体14中的多个孔，这些孔被配置为接收紧固件9。提供多个可能的紧固件孔使得能够调节柔性元件6的延伸长度以确保柔性元件6能够接合不同尺寸的包装。
如图4所示，柔性元件6可以沿着第二引导构件7的一部分相对于彼此具有预定间距S。预定间距S可以通过安装表面15沿着支架8的位置来设定，使得安装表面15具有相同的预定间距S。柔性元件6可以均匀地间隔并且可以提供任意数量的柔性元件6。预定间距S可以在15到25厘米之间，或者甚至在这个范围之外。预定间距S可以是20厘米。支架8可以形成为在安装表面15之间具有预定间距S，并且每个柔性元件6可以布置为相邻于每隔一个安装表面15，使得柔性元件6之间的间距是安装表面15的预定间距S的两倍。将支架8形成为在安装表面15之间具有较小的预定间距S有利于在固定到支架8时使柔性元件6之间具有不同的间距，以适应不同尺寸的包装。
支架8可以包括与第二引导构件7接合以将支架8固定到第二引导构件7的钩子或夹具18。夹具18和第二引导构件7可以具有扣合连接(snap fit connection)。夹具18可附接至形成第二引导构件7的平行导轨7a、7b，使得夹具18卡扣在平行导轨7a、7b中的每一者周围或在平行导轨7a、7b中的每一者上延伸。在夹具18的相对于接合第二引导构件7的一侧的相对侧上，夹具18附接到支架8的主支撑体8a。主支撑体8a可以是平面形状，使得安装表面15相对于主支撑体8a的平面表面成角度。当安装到第二引导构件7时，主支撑体8a相对于输送带2以及在第一和第二引导构件4、7之间输送的包装布置在第二引导构件7的外侧。支架8通过第二引导构件7的平行导轨7a、7b朝向输送带2向内延伸。
如相对于第二引导构件7可见，因为支架8安装在包装移动的区域之外，所以支架8可以容易地安装到现有包装处理机器中的引导构件。支架8的另一个优点是柔性元件6之间的预定间距由支架8中形成的安装表面15提供。支架8的另一个优点是所有柔性元件可以相对于第二引导构件7均匀地安装。
在一个实施方案中，每个柔性元件6可以相对于其他柔性元件6独立地安装到第二引导构件7，从而可以不提供支架。夹具或其他合适的紧固机构可用于将每个柔性元件6的基端12固定到引导构件7。独立地和分开地安装每个柔性元件6在能够调节柔性元件6之间的间距方面可能是有利的。独立地和分开地安装每个柔性元件6的另一优点在于单个柔性元件6的维护或更换可以更简单。
图6显示了柔性元件6的操作和不同位置。每个柔性元件6可在中立位置N和弯曲位置F之间移动。在中立位置N和弯曲位置F之间的移动(示意性地示为折弯线)期间或柔性元件6的弯曲期间，柔性元件6的伸长主体14相对于基端12偏转，使得尖端13也偏转。伸长主体14和尖端13的偏转可以包括伸长主体14相对于基端12折弯(bent)或呈曲线(curved)。该偏转也可以称为柔性元件6的弯曲。在柔性元件6的弯曲期间，基端12保持在固定位置，并且伸长主体14以及因此尖端13相对于基端12偏转。通过使基端12固定到支架8的固定的安装表面15，基端12保持在固定位置。
柔性元件6可以由弹性且柔性的塑料材料形成。柔性元件6也由具有预定刚度的材料形成，该预定刚度使柔性元件6在受到预定量的力(例如由反冲包装施加的力)时能够保持其形状，并使柔性元件6在受到更大的力时(例如在包装沿下游方向的法向移动过程中)发生弯曲。柔性元件6可以具有比柔性元件6的宽度和厚度更长的长度。柔性元件6的长度可以是宽度的两倍，并且长度可以在15到25厘米之间，或者甚至超出这个范围。柔性元件6的厚度可以小于三毫米。
当柔性元件6未弯曲时，即没有力施加在柔性元件6上时，柔性元件6处于中立位置N。当处于中立位置N时，柔性元件6具有最小曲率或没有曲率并且在相对于下游方向D和输送带2成横向或倾斜地成角度的第一延伸方向E1上伸长。第一延伸方向E1(即横向延伸方向)与下游方向D之间的角度θ可以在15度到30度之间，或甚至超出这个范围。角度θ可以是大约22度。将柔性元件6布置在相对于输送带2倾斜地成角度的方向有利于使柔性元件6更容易弯曲并且使得沿下游方向D移动的包装能够通过。与如果柔性元件相对于输送带2直接垂直布置时所需的较大角位移相比，柔性元件6更容易通过具有较小的角位移A而发生弯曲。
支架8的安装表面15也可以沿第一延伸方向E1延伸。当安装到引导构件时，支架8平行于输送带2和下游方向D延伸，使得支架8可以形成为具有相对于主支撑体8a成相同角度θ的安装表面15。安装表面15以相对于支架8的角度θ固定，并且当柔性元件6附接到支架8时可以限定柔性元件6的中立位置N。
当柔性元件6处于中立位置N时，尖端13沿第一延伸方向E1延伸。在操作过程中，在输送带2上沿下游方向D移动的包装与尖端13接合。包装沿下游方向D在尖端13上施加力，且尖端13向外移动远离输送带2，以使包装能够通过柔性元件6。通过柔性元件6相对于由支架8的安装表面15保持的基端12的弯曲(例如折弯或呈曲线)，能够实现尖端13的移动。因此，柔性元件6移动到弯曲位置，在该弯曲位置处尖端13沿与包装的一侧平行的第二延伸方向E2延伸。第二延伸方向E2可以基本平行于下游方向D和输送带2。当处于弯曲位置F时，柔性元件6具有曲率R。当柔性元件6处于弯曲位置F时，安装表面15将保持在沿第一延伸方向E1延伸的固定位置以保持基端12，该基端12也将保持在沿第一延伸方向E1延伸的固定位置。
当包装经过柔性元件6，使得包装的最靠后的表面相对于柔性元件6的尖端13处于下游并且包装不再接合尖端13或对尖端13施加力时，柔性元件6的弹性使柔性元件6能够缩回或返回到中立位置N，使得柔性元件6将不弯曲并且尖端13将再次沿相对于下游方向D成横向的第一延伸方向E1延伸。
图7示出了具有包装P1、P2的包装处理装置1的操作。包装P1、P2由输送带2沿下游方向D输送。包装P1处于包装正通过柔性元件6(处于弯曲位置F并具有曲率R)的位置。由移动的包装P1施加的力足以使柔性元件6弯曲。柔性元件6朝向分组装置的成角度的定向和沿下游方向D移动的包装P1也朝向分组装置3的成角度的定向也使得移动的包装P1能够弯曲柔性元件6。柔性元件6的尖端13或尖端13的切线平行于或几乎平行于接合尖端13的包装P1的一侧延伸。支架8的安装表面15和柔性元件6的基端保持在固定位置，在该固定位置处安装表面15和基端沿横向延伸方向E1延伸。因此，包装P1能够沿下游方向D通过柔性元件6并朝向分组装置3移动。
包装P2处于包装已经移动通过柔性元件6并且相对于柔性元件6处于下游的位置。柔性元件6处于中立位置N并且柔性元件6未弯曲，使得尖端13沿横向延伸方向延伸。当分组装置停止时，在包装队列中(即在立在输送带2上的包装之间)可能会出现反冲效应，使得上游方向U的力施加在包装P2上。包装队列包括沿着输送带2排列以被分组装置3捕获的多个包装P1、P2。当处于中立位置N时，在横向延伸方向上延伸的尖端13可以在上游方向U被包装P2的后表面19接合，这是由于反冲效应导致包装P2在上游方向U的轻微移动。柔性元件6的刚度使得柔性元件6能够承受包装P2所施加的上游方向U的轻微力，使得柔性元件6基本上保持其形状并且伸长主体14和尖端13不会相对于基端12发生很大偏转。因此，包装P2不能向上游移动通过柔性元件6并相对于柔性元件6保持在下游的位置。此外，如果当包装邻近柔性元件(例如包装P1)时发生反冲效应，由折弯的柔性元件施加在包装上的力通常足够大以防止该包装掉落。
图8显示了用于生产填充有液体食品的包装的加工系统20。加工系统20包括传统的填充机21，其被配置为形成包装并用液体食品填充包装。系统20还包括配置为从填充机21接收包装的包装处理装置1或机器。包装处理装置1包括输送带2和保持设备或分组装置3。包装处理装置1可以包括附加模块，例如包装分隔器22，其当包装进入机器时将它们导入通道，以及膜或收缩包装器23，其用于对由分组装置3分组的预定数量的包装进行收缩包装。分组装置3可配置成在预定数量的包装被分组在一起之后释放包装，以由收缩包装器23进行包装。
现在参考图9，示出了用于对填充有液体食品的包装进行分组的方法30。图1-8中所示的装置1可用于执行方法30。方法30包括在输送带2上沿下游方向D输送包装P1、P2的步骤31。方法30的步骤32包括使用布置在输送带2的一侧的引导构件4引导包装P1、P2。方法30的步骤33包括使用被配置为从输送带2接收包装P1、P2的分组装置3将预定数量的包装P1、P2分组在一起。步骤32可以包括使包装P1、P2经过保持器5，该保持器5相对于引导构件4布置在输送带2的相对侧上。如所描述的，保持器5具有相对于输送带成角度的多个柔性元件6。每个柔性元件6被配置为弯曲以使包装P1、P2能够沿下游方向D通过，并且在包装P1、P2通过之后从弯曲位置F缩回到中立位置N以防止包装P1、P2在上游方向U的移动。
包括保持器5的用于对填充有液体食品的包装进行分组的包装处理装置1有利于通过防止包装从输送带上掉落以提供更有效的包装分组。保持器包括相对于输送带和下游方向成角度的柔性元件，使得柔性元件弯曲以使包装能够在分组装置的操作期间沿下游方向通过和移动，并且具有弹性以缩回到这样的位置：在该位置处柔性元件的刚度防止在分组装置停止期间包装向后或向上游移动。
从以上描述可以看出，尽管已经描述和示出了本发明的各种实施方案，但是本发明不限于此，而是还可以在所附权利要求限定的主题范围内以其他方式实施。

Claims (15)

1.一种用于对填充有液体食品的包装(P1、P2)进行分组的包装处理装置(1)，其包括：
输送带(2)，其配置为沿下游方向(D)输送所述包装(P1、P2)；
引导构件(4)，其布置在所述输送带(2)的一侧上；
分组装置(3)，其配置为从所述输送带(2)接收所述包装(P1、P2)并将预定数量的所述包装(P1、P2)分组在一起；
其特征在于，
保持器(5)，其布置在所述输送带(2)的相对于所述引导构件(4)的相对侧，所述保持器(5)具有相对于所述输送带(2)成角度的多个柔性元件(6)，每个柔性元件(6)被配置为：
-弯曲以使包装(P1、P2)能够沿所述下游方向(D)通过，并且
-在所述包装(P1、P2)通过之后从弯曲位置(F)缩回，以防止所述包装(P1、P2)沿上游方向移动。
2.根据权利要求1所述的包装处理装置(1)，其中每个柔性元件(6)具有中立位置(N)，在所述中立位置(N)处所述柔性元件(6)不弯曲，所述柔性元件(6)由弹性材料形成以从所述弯曲位置(F)缩回到所述中立位置(N)。
3.根据权利要求2所述的包装处理装置(1)，其中当所述柔性元件(6)处于所述中立位置(N)时每个柔性元件(6)沿延伸方向(E1)伸长，所述延伸方向(E1)横向于所述下游方向(D)。
4.根据权利要求3所述的包装处理装置(1)，其中所述延伸方向(E1)和所述下游方向(D)之间的角度(θ)在15度和30度之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装处理装置(1)，其中每个柔性元件(6)具有基端(12)、尖端(13)和在所述基端(12)和所述尖端(13)之间延伸的伸长主体(14)，其中在所述柔性元件(6)弯曲的期间，所述基部(12)被配置为保持在固定位置，并且所述尖端(13)被配置为相对于所述基部(12)偏转。
6.根据权利要求5所述的包装处理装置(1)，其中所述尖端(13)被配置为当所述柔性元件(6)处于所述弯曲位置(F)时沿平行于所述下游方向(D)的延伸方向(E2)延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装处理装置(1)，其包括布置在所述输送带(2)的相对侧上的第二引导构件(7)，所述保持器(5)附接到所述第二引导构件(7)。
8.根据权利要求7所述的包装处理装置(1)，其中所述保持器(5)包括可安装到所述第二引导构件(7)的金属支架(8)。
9.根据权利要求8所述的包装处理装置(1)，其中所述保持器(5)包括多个紧固件(9)，所述多个紧固件(9)被配置为将每个柔性元件(6)固定到所述金属支架(8)。
10.根据权利要求7所述的包装处理装置(1)，其中每个柔性元件(6)能够相对于其他柔性元件(6)独立地附接到所述第二引导构件(7)。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的包装处理装置(1)，其中所述柔性元件(6)沿着所述第二引导构件(7)的一部分相对于彼此具有预定间距(S)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的包装处理装置(1)，其中所述柔性元件(6)由柔性塑料材料形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的包装处理装置(1)，其中所述分组装置(3)包括具有两个旋转带(10、11)的带式制动器(3)，所述两个旋转带(10、11)被布置成相对彼此沿相反的旋转方向旋转，所述带式制动器(3)被配置为在将所述预定数量的所述包装(P1、P2)分组在一起之后释放所述包装(P1、P2)。
14.一种用于生产填充有液体食品的包装(P1、P2)的加工系统(20)，其包括：
填充机(21)，其配置为形成包装并用所述液体食品填充所述包装(P1、P2)，以及
包装处理装置(1)，其配置为从所述填充机(21)接收所述包装(P1、P2)，所述包装处理装置(1)是根据前述权利要求中任一项所述的包装处理装置(1)。
15.一种用于对填充有液体食品的包装(P1、P2)进行分组的方法(30)，其包括：
在输送带(2)上沿下游方向(D)输送(31)所述包装(P1、P2)；
用布置在所述输送带(2)的一侧的引导构件(4)引导(32)所述包装(P1、P2)；以及
使用配置为从所述输送带(2)接收所述包装(P1、P2)的分组装置(3)将预定数量的所述包装(P1、P2)分组(33)在一起，
其中所述引导(32)包括使所述包装(P1、P2)通过保持器(5)，所述保持器(5)相对于所述引导构件(4)布置在所述输送带(2)的相对侧上，所述保持器(5)具有相对于所述输送带(2)成角度的多个柔性元件(6)，每个柔性元件(6)被配置为：
-弯曲以使所述包装(P1、P2)能够沿所述下游方向(D)通过，并且
-在所述包装(P1、P2)通过之后从弯曲位置(F)缩回，以防止所述包装(P1、P2)沿上游方向(U)移动。
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