CN117255764A - 用于堆叠片材的扇形折叠连续幅材的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于堆叠不定长度的片材的扇形折叠连续幅材(M)的系统(1)，所述片材诸如是瓦楞纸板，所述系统(1)包括：供给装置，具有用于在纵向方向(L)上引导所述连续幅材(M)的装置；折痕装置(2)，位于所述供给装置的下游，用于在所述连续幅材(M)上形成以恒定纵向间距(K)间隔开的横向折痕(C)，以限定一系列相邻隔板(P)；折叠装置(14)，位于所述折痕装置(2)的下游，用于沿着所述折痕(C)逐渐且交替地扇形折叠相邻隔板(P)；收集装置(39)，用于将所述折叠幅材(M)收集至相邻隔板(P)的堆叠件中；其中，所述收集装置(39)包括竖直延伸的立柱(40)，用于保持扇形折叠相邻隔板(P)的所述堆叠件。动态切割单元(52)安装在所述立柱(40)的顶部，以在不停止所述折叠装置(14)的情况下动态地作用于所述堆叠件的顶部相邻隔板(P)，同时跟踪堆叠件形成。一种堆叠不定长度的片材的方法，所述片材诸如是瓦楞纸板的扇形折叠连续幅材(M)。

Description

用于堆叠片材的扇形折叠连续幅材的系统和方法
技术领域
本发明总体上应用于包装领域，并且特别涉及一种用于堆叠不定长度的片材的扇形折叠连续幅材的系统。
本发明还涉及一种堆叠不定长度的瓦楞纸板的扇形折叠连续幅材的方法。
背景技术
片材，通常为瓦楞纸板，长期以来已知以片材幅材的形式用于盒包装生产，片材幅材被折叠成扇形折叠布置以减小体积并且便于处理。
事实上，原始片材最初被提供为连续幅材，就像老式点阵打印机的连续形式一样，即由不定长度的连续片材组成，该连续片材由一系列大小相同的相邻部分或区段(称为隔板)组成，这些隔板由折叠线界定并且交替地上下折叠以形成叠置隔板的堆叠件。
大小相同或不同的堆叠件被装载至自动或半自动机器或设备的料箱中，以制造具有期望大小的盒子。
为了获得堆叠件，连续幅材首先经历形成横向于连续幅材的纵向方向的折叠线的过程，通常借助于具有至少两个相对的按压滚轮的折痕机来在分隔相邻隔板的连续幅材的两侧上形成折痕，如例如JPS4931775或US2012/021886中所描述的。
一旦形成折叠线或折痕，幅材就经历扇形折叠步骤，即，将相邻隔板交替地上下折叠，接着是在最终卸载单元中堆叠并且切割至期望或标准高度的步骤，如例如WO2013/132325或US7402130中所描述的。
然后，将片材的扇形折叠堆叠件装载至切割和折痕机的一个或多个储存料箱中，从该储存料箱中连续展开并且运送隔板以供给切割和折痕单元，该切割和折痕单元将形成待组装成盒子的单个件(厚层)。
DE102012020943公开了一种用于将连续幅材折叠和堆叠成平坦隔板的设备，该设备具有供给装置和多个支撑元件，该供给装置用于供给片材条带，该支撑元件沿着环形引导件被引导以在折叠线处支撑条带。
此外，支撑元件具有单独的致动控制装置并且可以垂直于连续幅材的供给方向移动。
具体地，连续幅材具有相对于供给装置的水平定向，并且水平地堆叠在输送带的顶部上，该输送带适于临时支撑扇形折叠片材的堆叠件并且将其移动远离设备。
这种已知系统的一个缺点是，折叠线仅形成在条带的一侧上并且支撑元件总是从底部支撑条带。这也可能由于支撑元件的供给速度的连续变化而导致在条带中形成压折痕。
此外，支撑元件以悬臂方式突出并且横向缩回以滑出折叠线，此时供给速度降低，从而严重影响整个装置的工作速度。
此已知系统的另一个缺点是，一旦连续幅材被折叠，则输送带仅沿着堆叠件的一侧并且沿着单系列折叠线支撑堆叠件，这可能导致堆叠件在其自身的作用下变形并且进一步导致形成压折痕。
EP2409939公开了一种折叠装置，该折叠装置配备有用于在折叠处移动瓦楞纸板幅材的引导闩锁构件。其他闩锁构件独立于前一闩锁构件被引导，以在布置在前一折叠部的上游的另一折叠部处沿着瓦楞纸板幅材传送。
另外，收集装置布置在用于堆叠瓦楞纸板幅材的折叠装置的下游，该瓦楞纸板幅材沿着折痕折叠以形成堆叠件。
此已知的折叠装置的一个缺点是，闩锁构件仅在每两条折叠线的一侧上对纸板幅进行操作，并且不能避免在第一闩锁构件附近形成压折痕。
此外，供给速度受到用于移动独立闩锁构件元件的机构的复杂性的限制，该独立闩锁构件元件由环形带或链条驱动。
另一个缺点是，每次必须在收集装置中切割堆叠件时，连续幅材的供给速度会降低以允许隔板被切割得高于堆叠件。
技术问题
鉴于现有技术，本发明要解决的技术问题在于允许连续幅材被切割以形成堆叠件，同时避免形成压折痕并且不减慢或停止折叠装置。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种用于堆叠不定长度的片材(诸如瓦楞纸板)的扇形折叠连续幅材的高效且成本有效的系统和方法来消除上述缺点。
本发明的具体目的是提供一种能够将折叠线附近的压折痕的形成降至最少并且避免需要减慢或停止折叠装置的如上所述的系统。
本发明的另一个目的是提供一种可以实现连续幅材的高速堆叠而在切割堆叠件中的最上隔板方面不受限制的如上所述的系统。
本发明的另一目的是提供一种可以容易地适应不同宽度的连续幅材的如上所述的系统。
本发明的另一个目的是提供一种可以竖直对准堆叠件的两侧的如上所述的系统。
这些和其他目的，如在下文中更清楚地解释的，通过如权利要求1所限定的用于堆叠不定长度的片材(诸如瓦楞纸板)的扇形折叠连续幅材的系统来实现。
所述系统包括：供给装置，具有用于在纵向方向上引导所述连续幅材的装置；折痕装置，位于所述供给装置的下游，以在所述连续幅材上形成以恒定纵向间距间隔开的横向折痕，以限定一系列相邻隔板；折叠装置，位于折痕装置的下游，用于沿着所述折痕逐渐且交替地扇形折叠相邻隔板。
还提供了收集装置来将所述折叠幅材收集至堆叠的相邻隔板中，所述收集装置包括竖直延伸的立柱，用于保持相邻扇形折叠隔板的所述堆叠件。
根据本发明的特殊方面，动态切割单元安装在所述立柱的顶部，以在不停止所述折叠装置的情况下动态地作用于所述堆叠件的顶部相邻隔板，同时跟踪堆叠件形成。
由于所述切割单元的这种动态切割操作，可以跟踪堆叠件形成过程，同时所述连续幅材放置在所述堆叠件之上的基本水平的平面保持不变，从而避免需要减慢或停止所述折叠装置。
有利地，所述立柱在被设计为沿着所述立柱竖直移动的相应升降托架上配备有第一堆叠件支撑架、第二堆叠件支撑架以及安装至所述立柱的堆叠件卸载单元，并且所述切割单元安装至所述第一支撑架的横向端并且能够沿基本水平的横向引导装置移动。
此外，所述切割单元包括刀片、对刀片以及带和滑轮类型的机动驱动装置，所述机动驱动装置适于同时使所述切割刀片围绕其自身的轴线以及所述切割单元的所述横向移动托架移动。
通过此布置，所述堆叠件的最上相邻隔板可以在其在堆叠期间竖直移动的同时被切割，从而避免形成压折痕并且避免需要减慢或停止所述折叠装置。
本发明还涉及一种如权利要求11所限定的堆叠片材(诸如根据本发明的不定长度的瓦楞纸板的扇形折叠连续幅材)的方法。
本发明的有利实施例如从属权利要求中所限定。
附图说明
通过对用于堆叠不定长度的片材(诸如瓦楞纸板)的扇形折叠连续幅材的系统的详细描述，本发明的其他特征和优点将更加明显，该系统作为非限制性示例在附图的帮助下加以描述，在附图中：
图1、图2和图3分别是本发明的系统的侧视图、俯视图和透视图；
图4是图3的系统的截面图；
图5是图1的系统的收集装置的透视图；
图6和图7分别是图5的收集装置的俯视图和侧视图；
图8和图9分别是图5的收集装置的细节的透视图和放大图；
图10至图21是图5的装置在不同操作步骤中的透视图和侧视图。
具体实施方式
具体地参考附图，示出了总体上由数字1表示的系统，该系统用于堆叠不定长度的片材(诸如瓦楞纸板)的扇形折叠连续幅材M。
如本身已知的，连续幅材M是基本纵向的，具有底侧S1、顶侧S2、纵向侧边缘B并且包括由纵向侧边缘B的距离限定的预定最大宽度E。
如图1至图4所示，系统1包括限定竖直中心平面π的框架和未示出的供给装置，该供给装置具有用于沿着平行于竖直中心平面π的纵向方向L引导连续幅材M的装置。
折痕装置2也设置在供给装置的下游，并且适于在连续幅材M上形成以恒定纵向间距K间隔开的横向折痕C，以限定一系列相邻隔板P。
折痕装置2可包括两个折痕滚轮6'、6”，该等折痕滚轮具有被配置为在连续幅材M的底侧S1和顶侧S2上交替地形成折痕C的工具，以形成“Z”形折叠。
因此，在折痕装置2的输出处，幅材M将交替并且连续地包括形成在底侧S1上的折痕C1来向上折叠幅材M，并且形成在顶侧S2上的折痕C2来向下折叠幅材M。
方便地，系统1包括位于折痕装置2下游的折叠装置14来沿着折痕C逐渐且交替地扇形折叠相邻隔板P。
如图中最佳所示，在折叠装置14的下游，系统1包括收集装置39来收集折叠幅材M以堆叠相邻隔板P。
收集装置39包括竖直延伸的立柱40来保持已经被折叠装置14扇形折叠的相邻隔板P的堆叠件。
立柱40包括锚固至地面G的多个立柱41和多个横向构件42，该多个横向构件42适于加固立柱40并且形成用于保持堆叠件的隔室43。
如图5至图8所示，第一堆叠件支撑架44、第二堆叠件支撑架45和堆叠件卸载单元46安装至立柱40。
具体地，第一支撑架44和第二支撑架45包括以预定间距横向偏移的多个臂47，并且卸载单元46包括闭环输送带48来临时支撑堆叠件并且将其横向移动远离立柱40。
此外，第一支撑架44和第二支撑架45分别安装至第一升降托架49和第二升降托架50，该第一升降托架49和该第二升降托架50可以沿着立柱40竖直移动，并且升降托架49、50安装至第一支撑架44的第一横向端44'和第二支撑架45的第二横向端45'。
类似地，卸载单元46安装至第三升降托架51，该第三升降托架51可以沿着竖直立柱40竖直移动，以允许卸载单元46在形成堆叠件时向下移动，其中连续幅材M放置在堆叠件之上的基本水平的平面Q保持不变，如图10至图17所示。
当然，适当的竖直滑动装置(未示出)沿着立柱40的竖直范围安装，以用于升降托架49、50、51的竖直且独立的移动。
根据本发明的特殊方面，动态切割单元52安装在立柱40的顶部，以在不停止折叠装置14的情况下动态地作用于堆叠件的顶部相邻隔板P，同时跟踪堆叠件形成。
因此，可以从连续幅材M获得多个堆叠件，而不减慢或停止折痕装置2和/或折叠装置14，如下面进一步描述的。
如图8和图9所示，动态切割单元52安装至第一支撑架44的面向堆叠件的第二横向端44”，并且包括被设计为沿着基本水平的横向引导装置54移动的第四托架53。
切割单元52包括面向用于切割连续幅材M的对刀片56的圆形切割刀片55，该等刀片55倾斜至预定角度以使得能够截断堆叠件的相邻顶部隔板P以进行切割。
此外，提供带和滑轮类型的机动驱动装置57以同时使切割刀片55围绕其自身轴线移动以及使第四托架53沿着横向引导装置54移动。
如图10至图17所示，为了便于堆叠件跟踪，第一升降托架49和第二升降托架50包括相应的基本纵向的引导装置58，以用于将第一支撑架44和第二支撑架45选择性地移向堆叠件以在相邻隔板P被切割后临时支撑堆叠件。
然后，在将第一托架44和第二托架45移向保持室43以支撑正在形成的堆叠件之前，连续幅材M动态地被切割。
如图14至图21所示，刚刚被切割的堆叠件通过跟踪堆叠件的形成来由支撑架44、45支撑，同时在卸载单元46将前一堆叠件卸载至立柱40之外并且爬上对应竖直滑动装置来收集堆叠件所需的时间内将连续幅材M所在的平面Ω保持不变。
然后，第一支撑架44和第二支撑架45沿着纵向引导装置58移动远离保持室43，以将堆叠件卸载至卸载单元46上。
此外，为了便于对准每个堆叠件的折痕C1、C2，立柱40包括第一基本竖直的调平板59和第二基本竖直的调平板60，以用于分别竖直地对准顶侧S2的折痕C2和底侧S1的折痕C1。
优选地，在卸载在卸载单元46上形成的堆叠件之前，将第一支撑架44从堆叠件移除，同时将第二支撑架45推向第一支撑架44，并且通过调平板59、60保持堆叠件水平不动，如图14至图17所示。
另一方面，本发明涉及一种堆叠片材的方法，所述片材诸如是具有底侧S1、顶侧S2和纵向侧边缘B的不定长度的瓦楞纸板的扇形折叠连续幅材M。
该方法包括以下步骤：
-提供用于在纵向方向L上供给连续幅材M的供给装置；
-在供给装置的下游提供折痕装置2，以在连续幅材M上形成以恒定纵向间距K间隔开的横向折痕C，并且限定相邻隔板P；
-在折痕装置2的下游提供折叠装置14，以沿着折痕C逐渐且交替地扇形折叠相邻隔板P；
-在折叠装置14的下游提供收集装置39，以收集折叠幅材M并且形成叠置的相邻隔板P的堆叠件；
-在收集装置39中提供竖直延伸的立柱40，以保持扇形折叠相邻隔板P的堆叠件；
-在收集装置39中提供第一堆叠件支撑架44和第二堆叠件支撑架45、堆叠件卸载单元46和用于切割堆叠件的至少一个相邻隔板P的动态切割单元52；
-通过折痕装置2在连续幅材M的底侧S1和顶侧S2上交替地形成折痕C1、C2；
-致动折叠装置14；
-将第一支撑架44和第二支撑架45水平地移向堆叠件并且竖直地移向堆叠件卸载单元46，从而在不停止折叠装置14的情况下跟踪堆叠件的形成；
-动态地致动动态切割单元52并且使其与堆叠件中的最上相邻隔板P相互作用，从而避免需要停止折叠装置14；
-将堆叠件存放在卸载单元46中。
从上文可以理解，根据本发明的用于堆叠片材的扇形折叠连续幅材的系统和操作方法实现了预期目的，即实现了堆叠件的形成而不产生压折痕并且不减慢或停止折叠装置。
在所附权利要求中公开的发明构思内，本发明的系统和操作方法易于进行多种改变和变型。
虽然已经具体参照附图描述了系统和操作方法，但是在公开内容和权利要求中引用的数字仅用于更好地理解本发明，并且不应旨在以任何方式限制所要求保护的范围。
本文中对“一个实施例”或“该实施例”或“一些实施例”的引用表示正在描述的特定特征、结构或元件被包括在本发明主题的至少一个实施例中。
此外，特定特征、结构或元件可以以任何合适的方式组合在一起以提供一个或多个实施例。
工业适用性
本发明可以在工业中得到应用，因为它可以在用于将片材加工成包装的工厂中以工业规模生产。

Claims (10)

1.一种用于堆叠不定长度的片材的扇形折叠连续幅材(M)的系统(1)，所述片材诸如是瓦楞纸板，所述系统(1)包括：
-供给装置，具有用于在纵向方向(L)上引导所述连续幅材(M)的装置；
-折痕装置(2)，位于所述供给装置的下游，用于在所述连续幅材(M)上形成以恒定纵向间距(K)间隔开的横向折痕(C)，以限定一系列相邻隔板(P)；
-折叠装置(14)，位于所述折痕装置(2)的下游，用于沿着所述折痕(C)逐渐且交替地扇形折叠相邻隔板(P)；
-收集装置(39)，用于将所述折叠幅材(M)收集至相邻隔板(P)的堆叠件中；
其中，所述收集装置(39)包括竖直延伸的立柱(40)，用于保持扇形折叠相邻隔板(P)的所述堆叠件；
其中，动态切割单元(52)安装在所述立柱(40)的顶部，以在不停止所述折叠装置(14)的情况下动态地作用于所述堆叠件的顶部相邻隔板(P)，同时跟踪堆叠件形成；
其特征在于，第一堆叠件支撑架(44)、第二堆叠件支撑架(45)和堆叠件卸载单元(46)安装至所述立柱(40)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一支撑架(44)和所述第二支撑架(45)分别安装至第一升降托架(49)和第二升降托架(50)，所述第一升降托架(49)和所述第二升降托架(50)能够沿着所述竖直延伸的立柱(40)竖直移动，所述升降托架(49、50)安装至所述第一支撑架(44)和所述第二支撑架(45)的第一横向端(44'、45')。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述卸载单元(46)安装至第三升降托架(51)，所述第三升降托架(51)能够沿着所述竖直延伸的立柱(40)竖直移动。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述动态切割单元(52)安装至所述第一支撑架(44)的第二横向端(44”)并且包括第四托架(53)，所述第四托架(53)适于沿着基本水平的横向引导装置(54)和面向用于切割所述连续幅材(M)的对刀片(56)的圆形切割刀片(55)。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统包括皮带和滑轮类型的机动驱动装置(57)，所述机动驱动装置(57)适于同时使所述切割刀片(55)围绕其自身轴线移动并且使所述第四托架(53)沿着所述横向引导装置(54)移动。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一升降托架(49)和所述第二升降托架(50)包括相应的基本纵向的引导装置(58)，所述引导装置(58)适于选择性地将所述第一支撑架(44)和所述第二支撑架(45)移向所述堆叠件，以在所述相邻隔板(P)被切割后临时支撑所述堆叠件，并且在不停止所述折叠装置(14)的情况下跟踪所述堆叠件的形成。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一支撑架(44)和所述第二支撑架(45)包括以预定间距横向偏移的多个臂(47)。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述卸载单元(46)包括闭环输送带(48)，所述闭环输送带(48)适于临时支撑所述堆叠件并且将其横向移动离开所述立柱(40)。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述折痕装置(2)被配置为在所述连续幅材(M)的底侧(S1)与顶侧(S2)上交替地形成折痕，所述立柱(40)包括用于分别竖直地对准所述底侧(S1)的折痕(C1)和所述顶侧(S2)的折痕(C2)的第一基本竖直的调平板(59)和第二基本竖直的调平板(60)。
10.一种堆叠不定长度的片材的方法，所述片材诸如是瓦楞纸板的扇形折叠连续幅材(M)，所述方法包括以下步骤：
-提供用于在纵向方向(L)上供给所述连续幅材(M)的供给装置；
-在所述供给装置的下游提供折痕装置(2)，以在所述连续幅材(M)上形成以恒定纵向间距(K)间隔开的横向折痕(C)，并且限定相邻隔板(P)；
-提供位于所述折痕装置(2)下游的折叠装置(14)，以沿着所述折痕(C)逐渐且交替地扇形折叠相邻隔板(P)；
-在所述折叠装置(14)的下游提供收集装置(39)，以收集所述折叠幅材(M)并且形成叠置的相邻隔板(P)的堆叠件；
-在所述收集装置(39)中提供竖直延伸的立柱(40)，以保持扇形折叠相邻隔板(P)的所述堆叠件；
-在所述收集装置(39)中提供第一堆叠件支撑架(44)和第二堆叠件支撑架(45)、堆叠件卸载单元(46)和用于切割所述堆叠件的至少一个相邻隔板(P)的动态切割单元(52)；
-将所述第一支撑架(44)和所述第二支撑架(45)水平地移向所述堆叠件并且竖直地移向所述卸载单元(46)，从而在不停止所述折叠装置(14)的情况下跟踪所述堆叠件的形成；
-动态地致动所述动态切割单元(52)并且使其与所述堆叠件中的最上相邻隔板(P)相互作用，从而避免需要停止所述折叠装置(14)；
-将所述堆叠件存放在所述卸载单元(46)中。
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