CN115140332A - 用于将薄膜包裹在物体周围的设备和相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将薄膜包裹在物体周围的设备和方法。该设备包括能够被静电充电并能够将静电电荷传送到从托架出来的薄膜部分的装置。这样，因此便于将薄膜的前端折片固定在待包裹物体周围。事实上，一旦薄膜被分配，薄膜的前端折片就保持伸出托架，并且一旦薄膜遇到待包裹物体，薄膜就由于吸引力而立即紧固到待包裹物体上。然后启动旋转以将薄膜包裹在物体周围。该设备制造简单、便宜且高效。

Description

用于将薄膜包裹在物体周围的设备和相关方法

技术领域

本发明涉及一种用于将薄膜包裹在物体周围的设备和方法。特别地，本发明涉及这样一种设备(以及使用该设备的相关方法)，其设置有带静电的棒，该棒能够在薄膜一从卷轴保持托架出来就将该电荷传递到薄膜的部分，以便于围绕将由该薄膜包裹的物体自动地固定该薄膜。

现有技术

现有技术中的各种已知装置被用于将薄膜施加到利用这种薄膜保护的物体上，例如包裹机、缠绕机等。

通常，包裹机可以分为手动、半自动和自动机器。

手动包裹机是那些实际上不需要机械自动化来支持由操作者执行的动作的机器。

半自动包裹设备，尤其适用于低产量，是这样一种设备，其中在每个包裹循环需要操作员介入以将待包裹物体A或设备B带到包裹位置(分别见图1a和图1b)，将薄膜钩到待包裹物体A上，开始卷绕，在循环结束时切割薄膜并将待包裹物体A带到或将设备B移动到新位置。参照图1b，特别是关于围绕静止物体旋转的设备B的可移动元件，不存在自动耦合系统；在开始包裹循环之前，总是由操作者将薄膜固定到待包裹物体上。图1c示出了现有技术中另一种已知的半自动包裹设备，其中薄膜通过旋转臂18围绕固定在地面上的待包裹物体旋转。

自动包裹设备(用于高生产率)是集成在包裹线中的设备，其中所有操作都是自动化的，即：处理待包裹物体，在循环开始时将薄膜钩在待包裹物体上，以所需模式包裹物体，在循环结束时切割薄膜。操作者必须仅执行检查和补充消耗品的功能。

还有在上述两种类型的设备之间的中途的混合设备，其中，从半自动设备开始，为了加速循环并减少人为干预，仅一些操作是自动的，增加了诸如自动切割或自动切割和钩住的装置，在图2中用16和17表示。

例如，参照图2，特别是固定站设备，在本领域中已知的用于利用拉伸膜包裹物体的自动和半自动设备被示出。它们通常由容纳膜6的卷轴保持托架1；立柱2，卷轴保持托架1沿着该立柱从下向上移动，反之亦然；基座3，其使该待包裹物体4在托盘15上旋转。当该薄膜6附着于该物体4或系统5，其将该该物体4或系统5与薄膜6保持为一体时，该待包裹物体4的旋转使该薄膜6的前端折片9在该待包裹物体4与该卷筒固持器托架1之间张紧。该薄膜6的前端折片9的张力启动该卷轴保持托架1，其接着分配该薄膜6。由于该旋转及该卷轴保持托架1沿着该柱2的竖直移动，该待包裹物体4以螺旋方式包裹。

在提供薄膜6的自动挂钩的设备中(图2)，在循环开始时，后者被挂钩到系统5。在启动时，薄膜6基本上通过旋转运动被张紧，并因此从托架1中抽出；为此，保持薄膜6的系统5必须保证足够的密封以使其保持在张力下。一旦可伸展薄膜6的卷轴已经围绕待包裹物体4重叠，系统5释放薄膜6，然后在循环结束时恢复薄膜以进行下一次包裹；因此，必须在各个包裹阶段中对其进行管理。

这些组分的加入明显需要增加成本和复杂性。

公开号为CN108016672A的专利申请描述了一种使用薄膜包裹物体的设备。其中描述的设备能够消除在物体包裹过程中当薄膜从薄膜保持托架展开时由于驱动辊和薄膜之间的接触而可能最终形成在薄膜上的电荷。事实上，由于存在与薄膜接触的刷子，所以可能存在于薄膜上的任何令人讨厌的静电荷被刷子吸引，然后从薄膜上放电。因此，在薄膜离开薄膜保持托架之后，薄膜上存在的任何过量电荷从薄膜传递到刷子，从而使薄膜电荷为中性。没有提及如何将薄膜的前端部分固定到待包裹物体上。

美国专利5564258公开了另一种通过薄膜包裹物体的系统。在包裹过程结束时，允许薄膜的尾端部分粘附到保持元件上，并通过真空、或通过粘性表面、或通过使穿过特殊开口的空气电离而将其保持在适当位置。该保持元件是在容纳薄膜保持托架的结构外部的元件，并且定位在待包裹物体处，其中薄膜的尾端部分在包裹过程结束时出现。

在公开号为CN110451020的中国专利申请中，载荷由拉伸薄膜包裹。为了在薄膜离开薄膜保持托架时保持薄膜张紧，薄膜自身的上部和下部受到静电荷的作用；这样，防止了薄膜的这些上部和下部弯曲和彼此重叠。因此避免了层压现象。没有提及如何将薄膜的前端部分固定到待包裹物体上。

但是，上述文献中所记载的现有技术中，没有一种解决如何将薄膜的前端部分固定在被包裹物上的技术问题，从而不需要操作者的介入。

因此，申请人面临的技术问题是提供一种设备，以便一旦前端膜折片离开薄膜保持托架就便于围绕物体紧固该折片，从而获得薄膜分配及其围绕待包裹物体固定的简单且经济的系统。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种用于将薄膜包裹(wrapping)在物体周围的设备，例如在权利要求1中指出的设备。

本申请的申请人实际上已经惊奇地发现，上述技术问题可以通过一种用于围绕物体包裹薄膜的设备以有效且可靠的方式解决，其中所述设备包括托架，该托架适于容纳所述薄膜的卷轴并且设置有开口以允许所述薄膜从托架自身出来。

该设备还包括一个装置，该装置放置在所述托架的所述开口处，并且适于被静电充电，并且能够将所述电荷传输到从所述托架出来的薄膜的前端部分，以将其自身固定到待包裹物体上。

这样，因此便于将薄膜的前端折片固定在待包裹物体周围。

事实上，由于静电荷转移到薄膜的前端折片，所以一旦它遇到待包裹物体，它就由于吸引力立即固定到该前端折片。

因此，薄膜不会放置在地面上，从而避免在物体本身的底部留下难看或令人讨厌的尾部，而是在待包裹物体上保持附着和绷紧。因此，一旦薄膜固定到物体上，就足以通过从托架分配所需数量的薄膜而开始围绕待包裹物体进行包裹。

因此，它是一种结构简单、经济且高效、不需要操作者任何人工干预的设备。

本发明的设备以与CN108016672A中描述的装置相反的方式起作用，其中过量存在于塑料薄膜上的电荷被传递到刷子，使得薄膜的电荷为零。相反，在本发明中，是薄膜加载静电荷以便于将薄膜的前端折片固定在待包裹物体周围。

在本说明书和所附权利要求书中的术语“设备”是指用于将薄膜施加到要用这种薄膜保护的物体上的任何机器，例如具有竖直轴和水平轴的卷绕机，无论它们是手动的、半自动的还是自动的；旋转臂机器、旋转台机器、旋转环机器、收缩包裹机器、半移动机器人、编带机等。

根据优选实施例，所述适于被静电充电的装置沿着薄膜行进以离开托架的路径放置，基本上在托架的所述开口处。

这样，静电荷仅被传输到离开托架的薄膜部分。

根据优选实施例，所述装置是适于被静电充电的杆。特别地，所述装置是电离杆，在电离杆上固定有一系列发射尖端(电极)。

这样，当杆被供电时，它发射正离子，所述正离子从杆转移到充当负离子的地。这允许拉伸薄膜在其路径期间穿过该离子束并带上静电。

本发明的设备还包括适于方便所述薄膜从托架出来的机动化辊。

这样，薄膜自动地从托架退出。

根据优选实施例，本发明的设备还包括能够产生气刀(air blade)的风扇，该风扇设计成将所述薄膜朝向待包裹物体引导。

这样，由风扇产生的气流基本上平行于离开托架的薄膜本身运行，并将带静电的薄膜朝向待包裹物体输送。

根据优选实施例，本发明的设备还包括与所述托架成一体的可移动本体，该可移动本体能够围绕所述待包裹物体旋转。

这样，本发明的设备能够围绕所述物体旋转，从而导致薄膜围绕物体自身包裹。

根据优选实施例，所述可移动本体设置有至少一个轮以便于其移动。在另一替代实施例中，所述可移动本体借助于与所述托架成一体的铰接旋转臂来操作，所述铰接旋转臂围绕固定至地面的待包裹物体旋转。

根据优选实施例，所述设备还设置有竖直柱，所述托架能够沿着所述竖直柱向上和/或向下滑动。

这样，竖直柱用作托架的竖直引导件。

在第二方面，本发明涉及一种用于将薄膜的一部分包裹在物体周围的方法，例如权利要求7中所示的方法。

本申请的申请人实际上已经惊奇地发现，通过一种使用设备围绕物体包裹薄膜的一部分的方法，可以有效且可靠地解决上述遇到的技术问题，该设备包括：a)适于容纳所述薄膜的卷轴的托架，b)适于允许所述薄膜从所述托架出来的开口，以及c)适于促进所述膜通过所述开口从所述托架的所述离开的机动化辊；其中所述方法包括以下步骤：

a)允许所述薄膜的前端折片通过所述开口从所述托架出来；

b)在所述薄膜的所述前端折片从所述托架出来之前或期间对其进行静电充电；

c)允许所述带静电的薄膜的所述前端片固定到所述物体上；

d)将所述薄膜的所述前端折片包裹在所述物体周围，并且此后当所述薄膜从所述托架出来时还将所述薄膜的剩余部分包裹在所述物体上。

这样，由于静电荷在薄膜的前端折片上的转移，一旦薄膜的前端折片从托架释放，薄膜就自动地固定到待包裹物体上，而不需要操作者的任何干预。此后，通过从托架分配所需量的薄膜开始围绕待包裹物体的包裹。

因此，薄膜不会放置在地面上，从而避免在物体本身的底部留下难看或令人讨厌的尾部，相反它在要包裹的物体上保持粘附和绷紧。

根据优选实施例，通过启动所述机动化辊来促进所述步骤a)，其中薄膜的前端折片通过所述开口从托架出来。

根据优选实施例，所述步骤b)首先通过步骤b1)执行，其中基本上布置在托架的所述开口处的装置被静电充电，并且随后通过步骤b2)执行，其中所述静电电荷从所述装置转移到所述薄膜的所述前端折片。

根据优选实施例，所述装置是能够在所述阶段b1)中静电充电的电离杆。一系列发射尖端(电极)固定在所述杆上。

这样，当给该杆供电时，它发射正离子，在所述阶段b2)中，该正离子从该杆向充当负离子的地转移。这允许拉伸薄膜在其行程期间穿过该离子束并带上静电。

根据优选实施例，从所述托架释放的所述薄膜的所述前端折片借助于由与所述托架的所述开口对应地放置的风扇产生的气刀而被引导朝向所述待包裹物体。

根据优选实施例，由风扇产生的气流平行于薄膜。

这样，所产生的气流允许薄膜的前端折片直接朝向待包裹物体传送。

根据优选实施例，通过使物体和薄膜的前端折片更靠近在一起，将从所述托架出来的薄膜的所述前端折片固定到待包裹物体上。

这样，由于静电荷的存在而产生的吸引力，薄膜的前端折片被固定到待包裹物体上。

根据第一优选实施例，通过在所述设备附近旋转要围绕其自身包裹的所述物体，进行围绕所述物体包裹所述薄膜的一部分的所述步骤d)。优选地，在该第一实施例中，待利用薄膜包裹的物体定位在托盘上，该托盘继而定位在旋转基座上；因此，在该第一实施例中，待包裹物体在设备附近自身旋转，而设备保持固定。

根据第二替代优选实施例，将所述薄膜的一部分包裹在所述物体周围的所述步骤d)通过与所述托架成一体的所述设备的可移动本体围绕放置在所述货盘上的待包裹所述物体的旋转来执行，所述货盘保持固定到地面。

根据优选实施例，一旦完成将薄膜围绕物体包裹的第一圈，所述方法包括使朝向离开托架的薄膜的部分的静电荷的转移停止的另外的步骤e)。

事实上，一旦通过完成第一圈而使围绕物体的薄膜的紧固已经被加固，则不再需要将静电荷供应给离开托架的薄膜的新部分。

根据优选实施例，当所述物体已经被包裹了期望的次数时，基于待包裹物体的形状和尺寸，所述薄膜围绕所述待包裹物体的所述包裹结束。

通过研究以下对优选但非排他性实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将被更好地突出，这些实施例仅作为指示示出，而不是由附图的支持来限制。特别地，在这些附图中：

图1a是本领域已知的半自动装置的轴测图，该半自动装置用于将薄膜包裹在放置于托盘上的物体周围，其中后者围绕该装置旋转，该装置改为固定的；

图1b是用于将膜围绕放置在托盘上的物体包裹的现有技术中已知的半自动设备的轴测图，其中设备围绕待由薄膜包裹的物体旋转，而该薄膜是固定的；

图1c是用于将薄膜包裹在放置于托盘上的物体周围的现有技术中已知的半自动设备的轴测图，其中该设备借助于旋转臂围绕待包裹物体旋转；

图2是现有技术中已知的用于将薄膜包裹在放置于托盘上的物体周围的混合装置的轴测图，其中后者围绕该装置旋转，该装置改为固定；

图3是本发明的设备的实施例的细节的轴测图；

图4示出了图3中的设备的细节的截面；

图5a-5e示意性地俯视示出了与图3的设备成一体的可移动本体围绕待包裹物体的各种旋转阶段，该物体改为是固定的；

图6a-6e示意性地俯视示出了放置在旋转台上的待包裹物体的各种旋转阶段，该旋转台在图3的设备附近自旋转，而该设备是固定的。

具体实施方式

下面的详细描述涉及本发明的设备10的特定实施例，其设计成将薄膜6包裹在物体4周围，而不限制其内容。

图3示出了设备10的细节，其包括适于容纳薄膜6的卷轴的托架1；托架1具有开口11，其允许薄膜6从托架1中退出，设备10还包括竖直的柱(为了简单起见，图3中未示出，但是类似于图2所示的现有技术装置中示出的柱2)，托架1沿着该柱上下滑动。在开口11处，具有机动化辊(motorized roller)7，一旦被启动，该机动化辊允许从托架1中抽出薄膜6的前端折片9。还包括风扇8，该风扇产生气刀(air blade)14，该气刀横向于薄膜6的前端折片9(并且当薄膜从托架1中退出时横向于薄膜6的整个剩余部分)运行，以将薄膜朝向待包裹产品4(图中未示出)引导。

图4示出了设备10的托架1的截面细节，其中可见位于开口11处的杆19，薄膜6通过该开口从托架1中退出。杆19是电离类型的，在其上固定有一系列发射尖端(电极)，杆19通过控制和命令整个系统的电子板而被静电充电，并且使用了由电流供电的提升元件，该提升元件增加其电压并将其传递到电极。当系统通电时，杆19发射正离子，所述正离子从杆19朝向充当负离子的质量转移。

杆19一旦被静电充电，就能够将该静电电荷传递到薄膜6的前端折片9，该薄膜在其路径期间穿过该离子束，在通过开口11离开托架1之前使其自身静电充电。

这样，一旦分配了前端折片(flap)9，一旦它遇到待包裹物体4(图中未示出)，它就通过由薄膜6的前端折片9所具有的静电荷产生的吸引力立即固定到待包裹物体4(图5a)。通过连续地输送薄膜6，因此更容易将薄膜6的前端折片9固定在待包裹物体4的周围(图5b-5e)，同时避免在物体的底部形成难看或令人讨厌的薄膜尾部。因此，一旦薄膜6的前端折片9固定到物体上，就足以通过从托架1分配所需数量的薄膜6而开始围绕待包裹物体进行包裹。

一旦完成了将薄膜6围绕物体进行的第一圈包裹，就停止将杆19的静电荷朝向薄膜6的离开托架1的部分进行转移。事实上，一旦通过完成第一圈而使薄膜6围绕待包裹物体的紧固加强，就不再需要将静电荷供应到从托架1出来的薄膜6的新部分。

因此，本发明的设备10易于制造、高效且经济，因为不需要额外的昂贵装置来允许将薄膜有效地紧固到待包裹物体，而不需要操作者的任何干预。

在第一实施例中，设备10还设有可移动本体12，其与托架1成一体，并能够围绕搁置在托盘上的待包裹物体4旋转；可移动本体12设置有至少一个轮子13以便于其移动(图5a-5e)。

可移动本体的移动可以借助于电子板来管理，该电子板放置在可移动本体12自身内部并且可以经由键盘和显示器来管理，该键盘和显示器布置在可移动本体自身的外表面上以允许编程。在另一替代实施例中，可移动本体12也可以远程管理，而不将本发明限制于这样的解决方案。

托架1沿竖直柱2的运动、薄膜6借助于电动辊7离开托架1的速度、以及能够产生气刀14的风扇8的功率也可以借助于这种电子板、经由键盘或远程地来管理和编程，而不将本发明限制于这种解决方案。

图5a-5e示意性地示出了可移动本体12围绕待包裹物体4的各种旋转阶段，该可移动本体与设备10的托架1成一体，而该待包裹物体是固定的。当可移动本体12(以及与其成一体的托架1)围绕待包裹物体4旋转(在图5a-5e中顺时针方向)时，其改为保持固定，薄膜6的前端折片9在其围绕物体4自身和与其一起包裹时处于张紧状态，因此随后当薄膜6离开托架1时也处于张紧状态。可移动本体12的旋转可以继续，直到围绕待包裹物体4编程完成转数。

在优选形式中，尽管对于本发明的目的不是必需的，但是当可移动本体围绕待包裹物体4旋转时，由托架1输送的薄膜6具有比可移动本体12行进的路径稍短的长度。以这种方式，薄膜6保持尽可能拉紧并且靠近待包裹物体4。

在参照图6a-6e所示的第二实施例中，本发明的设备10用于将薄膜6包裹在置于托盘上的物体4周围，该托盘又置于旋转基座3上。在该实施例中，待包裹物体4在设备10附近自身旋转，而该设备改为是固定的。此外，在该实施例中，参考图5a-5e没有看到设备10的可移动本体12，设备10本身的移动不是必需的。另一方面，通过使用特别带静电的杆19，上面看到的薄膜6的前端折板9从托架1退出的方法保持不变。

在操作上，设备10将薄膜6的前端折片9送出托架1，并将推动其靠在待包裹物体4的侧面上，在那里，由于静电荷的吸引作用而将其固定(图6a)，而不需要操作者的任何干预。然后，启动其上放置有待包裹物体4的旋转基座3的自身旋转(图6b)；因此，当从托架1分配薄膜时，薄膜6沿着物体4的轮廓静止(图6c和6d)，直到薄膜6的前端折片9被带回到起始点(图6e)。在这种情况下，在第一折片的端部，薄膜6与前端折片9重叠，从而以稳定的方式将薄膜6固定在待包裹物体4周围。待包裹物体4围绕设备10的旋转可以继续，直到它完成了编程的转数。

当然，上述优选实施例的许多修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的，仍然保持在本发明的范围内。

因此，本发明不限于仅通过非限制性示例的方式示出的所述优选实施例，而是由所附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种用于将薄膜(6)包裹在物体(4)周围的设备(10)，其中所述设备(10)包括a)适于容纳所述薄膜(6)的卷轴的托架(1)，b)允许所述薄膜(6)从所述托架(1)出来的开口(11)，以及c)适于促进所述薄膜(6)通过所述开口(11)从所述托架(1)的所述离开的机动化辊(7)；

其特征在于，所述设备(10)还包括沿着所述薄膜(6)从所述托架(1)出来所行进的路径放置的装置(19)，所述装置基本上在所述托架(1)的所述开口(11)处，并且适于被静电充电，并且能够将电荷传输到从所述托架(1)出来的薄膜(6)的前端部分，以将其自身固定到待包裹物体(4)。

2.根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)，其中，所述装置(19)是适于被静电充电的棒。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)，所述设备还包括能够产生气刀(14)的风扇(8)，所述气刀设计成将所述薄膜(6)朝向所述待包裹物体(4)引导。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于包裹薄膜(6)的设备(10)，还设置有与所述托架(1)成一体的可移动本体(12)，所述可移动本体能够围绕所述待包裹物体(4)旋转。

5.一种用于使用设备(10)将薄膜(6)的一部分包裹在物体(4)周围的方法，所述设备包括：a)适于容纳所述薄膜(6)的卷轴的托架(1)，b)适于允许所述薄膜(6)从所述托架(1)出来的开口(11)，以及c)适于促进所述薄膜(6)通过所述开口(11)从所述托架(1)的所述离开的机动化辊(7)，其中所述方法包括以下步骤：

a)允许所述薄膜(6)的前端折片(9)通过所述开口(11)从所述托架(1)出来；

b)在所述薄膜(6)的所述前端折片(9)从所述托架(1)出来之前或期间对其进行静电充电；

c)允许所述带静电的薄膜(6)的所述前端折片(9)固定到所述物体(4)上；

d)将所述薄膜(6)的所述前端折片(9)包裹在所述物体(4)上，并且此后还在所述薄膜从所述托架(1)出来时将所述薄膜(6)的剩余部分包裹在所述前端折片上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述步骤b)首先通过步骤b1)执行，其中基本上布置在所述托架(1)的所述开口(11)处的装置(19)被静电充电，并且随后通过步骤b2)执行，其中所述静电电荷从所述装置(19)转移到所述薄膜(6)的所述前端折片(9)。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，通过在所述设备(10)附近使所述待包裹物体(4)在自身上旋转来执行将所述薄膜(6)的所述前端折片(9)包裹在所述物体(4)周围的所述步骤c)，或者替代地，通过使与所述托架(1)成一体的所述设备(10)的可移动本体(12)围绕所述待包裹物体旋转来执行将所述薄膜(6)的所述前端折片(9)包裹在所述物体(4)周围的所述步骤c)。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中，通过由放置在所述托架(1)的所述开口(11)处的风扇(8)产生的气刀(14)将从所述托架(1)出来的所述薄膜(6)的所述前端折片(9)朝向所述物体(4)引导。

Images