CN1177324A - 用于包装成层叠状的纸制品的设备 - Google Patents

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Abstract

用于包装形成层叠的纸制品的设备包括一个传送装置(1),它被设置用来移动单一物品的连续堆积物(P),例如信封;分离器单元(E),它被设置用来从堆积物和中分离出确定数量的成叠部分(OP);推送器单元(T),它被设置用来从堆积物(P)中将成叠部分推向旁边;和转移单元(S),它被设置用来将成叠部分转移至包装箱内。转移单元包括一个配备有用于夹紧成叠部分的两个夹片(3)的夹具(2),提供夹具(2)用于压紧成叠部分(OP)并将成叠部分从推送器单元(T)移入欲填满的箱中。

Description

用于包装成层叠状的纸制品的设备
本发明涉及一种如在所附权利要求1的前序部分中陈述的用于包装成叠的一件件的制品的设备。此处一件件的制品应理解为意指由单个薄的平面构型的物品组成的货物，一般是纸制品。所述的纸制品，例如可以是信封。在下面的叙述和附图中，本发明作为信封生产流程的一部分予以介绍。
在以一定量值分批地将成叠的纸制品包装入箱所使用的设备中，欲包装的制品作为连续的堆积物被传送装置从生产流程中转移到分装区以便进一步分成各个成叠部分，这些成叠部分将被移入相应制品的包装箱中。这样的设备从芬兰专利No.87438和美国专利No.3,562,775中可得知。按照芬兰专利解决办法的原则实际上是欲包装的成叠部分直接从分装区推入至少有一个打开壁的包装箱中。
成叠部分被一个传送装置推入包装箱中，此传送装置包括一条在分装区后横对制品堆积物行进方向设置的轨道，和一个由轨道支承的可移动的推送器。此推送器设置成能在垂直于堆积物行进路径的方向上运动，并且推送器的一端在堆积物的方向延伸到一点，在该点欲包装的成叠部分已被包括在设备中的分离器元件分开。依靠推送器将成叠部分推入位于相同高度并在成叠部分这侧有一打开壁的包装箱中。空箱用手工或机械放入装填站中。这种解决方法的最主要的缺点是当成叠部分推入开口箱中时，推送器不能穿入箱中而只能到达箱子打开壁的边缘。因此，这个解决方法难于应用在两个或多个成叠部分一个接一个地被放入箱中的情况。为了能在足够密集的状况下将纸制品装入包装箱中，通过向后移动在堆积物的前面支承堆积物的支承物而压紧堆积物。此外，为了引导密集的堆积物必须使用部分放置在箱内的导向装置。
使用依照本发明的设备可以消除与已知的先前技术的解决办法有关的上述缺点并且此技术的目前工艺水平因此可以被改进，此设备的主要特点将在独立的权利要求1的特征部分中予以介绍。
在依照本发明的解决办法中，欲包装的制品堆积物可放入一包装箱内同时被一个夹具压紧，其中夹具的夹片同时具有导向功能。在最后将成叠部分制品放入箱子之前，可以调节制品堆积物在箱中也是在堆积物行进方向上的交付点。一个重要的优点是此设备实际上可用于包装不管成叠部分在包装箱中的数量或它们的包装顺序的每一种产品。这些特点使得能用同一设备处理各种各样的欲包装的纸制品，例如信封、和包装箱，这些下面将予揭示。实际上欲包装的制品堆积物是通过夹具平行于从下支承成叠部分的底部移动被放入箱中的，这将提高设备的可靠性，因为这样可以防止欲转移的堆积物与箱子的边缘碰撞，并且不需要另外的导向装置。
在下面的叙述中，参照附图详叙本发明，附图中，
图1示出设备的透视图，
图2示出从后面看的设备的转移装置，
图3示出从上面看的设备的转移装置，
图4示出设备中使用的另一包装类型，
图5示出使用的第三种包装类型和包装方法的步骤，
图6示出以一种式样完成的图5的盒子，以这种式样还被运输，及
图7示出准备与其内容物一起包装的盒子但其盖是打开的。
示于图中的设备包括传送装置1，它例如可以是在工作台平面A上运行的皮带运输机。供给传送装置以纸制品，例如信封，当连续的堆积物P以单一纸制品产品方式在传送装置1上形成堆积物时，该产品以直立位置放置。传送装置1在转移区前面终止，转移区可以是同一工作台平面A的一部分，传送装置1在此工作台平面A上运行，并且连续的堆积物P在工作台平面上由于传送装置1的作用被推向前进入转移区。此设备包括分离器单元装置元件E，它用于从连续的堆积物P中分离成叠部分OP，还包括推送器元件T，它用于将成叠部分移到旁边以便进一步处理，例如包装。
分离器单元E和推送器单元T基本上设  置在堆积物行进路径的一侧上的转移区上，并且这样的单元先前例如从芬兰专利No.87438和美国专利No.3,562,775中可知。
在推送器单元T和相对于推送器单元设在堆积物行进路径的相对一侧的用于进一步处理的装置之间，提供了转移单元S用于夹住成叠部分OP并进一步移动它。此转移单元S由夹具2和框架元件6组成，夹具2连到框架元件6上。夹具的功能是在转移阶段压紧成叠部分OP并支承堆积物。
夹具2由两个直立的、最好是直角板状夹片3(成叠部分OP插在其间)，两个连接夹片3与框架元件6的支承臂4，和至少一个固定在任一夹片3上的翼片5组成。在一个优选的实施例中，如图2和3所示，至少一个翼片5提供在传送装置一侧上的每个夹片3的边缘的上部，翼片基本以垂直的方向彼此面对。翼片5的下边缘5a是直的，并且翼片以其下边缘5a是水平的方式连到夹片3上，这样对夹片3形成90°角。留在翼片下边缘5a下面的夹片3部分的高度比同时被夹住的成叠部分的高度稍小，以同样的方式夹片3的长度比成叠部分的长度小也是有利的。显然夹片3的形状和结构也可与上述不同，例如是棒状或框架状。翼片的形状也可与上述不同。最重要的是夹片3的内表面是平行的，能在夹片3中间压紧成叠部分OP、并且它们的外表面与包装箱的垂直侧壁平行并在垂直侧壁间是适合的。
框架元件6例如如图中所示由水平体7和连到水平体7上的垂直体8、连到垂直体8上的夹具2，以及在它们之间已知的起作用的多个传动机构组成。水平框架7、垂直框架8和夹具2被设置成被所述驱动装置以这样方式是可运动的，即夹具2可上下运动并至少从位置I到位置II在水平面内运动，在位置I成叠部分被推入夹具2内，在位置II夹具2释放成叠部分使其进入包装箱内。框架元件6利用分开的支承结构可被安装在包装设备的其余部分上，如图1所示，或以一种固定的方式可将它固定到设备上。
转移装置S也包括至少一个传动机构用于改变夹具2的夹片3之间的距离。在安装本专利申请说明书的结构中，夹片3中的一个设置成在水平面上向着和离开另一夹片运动，而另一片相对于框架元件6保持不动。显然也可以通过将两个夹片安排成可运动的例如对于它们之间的垂直中心线以会聚的方式改变夹片3之间的距离。因此，例如夹片3的起始位置总是可以按照欲插入夹片之间的成叠部分OP的宽度被调节，此宽度同时由被使用的包装箱的尺寸确定。还有，当两个夹片都是可动时，进入箱子的转移点可以通过改变适宜的夹片3的最终位置被细致地调节。
在分离器单元E通过利用从堆积物中伸出的标记信封M已从连续的堆积物P中分离出成叠部分OP之后，推送器单元T将所述成叠部分推入夹具2的夹片3之间。在此阶段，夹具2是在位置I，夹片3彼此离开一个充分的距离并且夹具2稍微在其最低位置的上面，以便从夹片3之间翼片5的下面将成叠部分推入夹具内。第二步，夹具2稍微向下降落直至翼片5的下边缘5a下降至比成叠部分的上表面的水平面更低的位置并被放置以便从后面支承堆积物，在此之后夹具2的夹片3充分压紧成叠部分以便堆积物保留在夹片3之间，当夹具移动和过后夹具提升时成叠部分能无困难地在直立的侧壁之间被插入包装箱。由于被单个翼片/两个翼片5支承，成叠部分不需要如在另外一种方式下为保证转移所需的那么强的压紧力。在此之后，夹具2沿工作台平面A的表面移动，工作台平面从下面支承堆积物，在垂直平面向包装箱移动直至夹具最后到达箱内的位置II，在位置II夹片3从它们的压紧下释放成叠部分以便堆积物保留在包装箱内，夹具2与成叠部分分离并从箱内被提升。夹具2返回位置I，在此之后上述的夹具和夹片的运动是重复的。在夹具于位置I和II之间移动时，推进器单元T返回到它们的起始位置，从那里它们将一个新的成叠部分移向夹具。
另一种可选择的办法是，不同种类的支承体可设置在转移单元2内用于从后面支承成叠部分OP。这个支承体例如可以是金属板，此板被固定到沿水平体移动的结构上并且此板在将成叠部分推入夹具之后能下降，因此在推成叠部分之前夹具可以在其最低位置。然而，这样可移动的支承体将需要一个单独的操纵机构。
转移单元S设置成以这样一种方式运行，即能使夹具2在两个以上的站间运动。例如在图中的实施例中，两个成叠部分依次放入包装箱中，夹具首先从位置I移向位置II然后返回而在此之后从位置I移向位置III然后返回。这点是通过提供操纵机构达到的，此操纵机构操纵垂直体8沿水平体7交替地以不同移动距离运动。
在按照本专利申请说明书的包装结构中，包装箱在填充阶段开口在顶面并且侧面靠近夹具。包装箱以在盒中的坯料被供给并在填充站组装和从这里转移用如已知的解决办法进一步处理。包装箱在填充站完成后，铰接在工作台平面A上的辅助平面B下沉在水平的端折边9上面，端折片9包括在包装箱的开口端并在过后被升起，夹具2沿辅助平面B将成叠部分移入包装箱内。
当包装箱已被填满和此后夹具2正移向位置I时，辅助平面B升高以便装满的箱子可前进进一步被最后组装和封闭。为此目的，设备包括一些装置用于从盒中提供的坯料形成盖子和用于在箱子顶上压紧已完成的盖子。一个新的准备填充的箱子同时移向填充站，并重复上述步骤。
通过沿一条平行于堆积物P的传送装置1的直的路径移动包装箱的坯料被处理。因此不需要在芬兰专利No.87438中介绍的转移装置，此装置用于将在前方有开口面的箱子移向成叠部分的导向单元和用于在填满后在相反方向移开它。
上面的叙述论述将包装物放入箱中，此箱在顶面开口，有一个敞开的前侧面，并在箱顶放置一个单独的盖用于封闭此包装物。本发明也可用于其他场合，在那里由载带表面支承的堆积物被夹具推到箱子的一侧。
图4示出一种采用上述原理的不同类型的包装箱。这种箱子是完全由同一个坯料形成的，因此形成盖的边缘折片是作为靠近前壁即端部折片9的垂直侧壁的延伸物提供的，在包装站向下放低。成叠部分OP自身的组装按照上述相同原理进行，此后，前壁和后壁被向上升起并且两个边缘折片在箱顶上折叠成一个盖，开口在顶面上。
图5至7示出第三种替换物，其中包装发生在未来的盖上而不是箱底上。在下面，这种先前已知箱子类型的新用法将予详述。
像图1和4中的箱子一样，此箱是由预先已被切好和具有刻痕折叠线的坯料组装的。与第一叙述的类型不同，这种箱子包括一个盖部分10，盖部分10形成完整的盖并且是在一个边缘上连在主箱部分的坯料的一部分。
为了组装这样一种装备所谓铰链式盖的箱子，预先使用一单独的机械，借此，用准备好的坯料，沿坯料上形成的刻痕线折叠成箱子的形状，并且附加的折片和盖的边缘折片被粘结或以其它方式固定以便保持箱子成一整体。完成的箱子然后被移入一个将欲包装的产品放入箱中的场所，在此之后箱子可以被封闭。上述的包装方法在很大程度上也需要人工操作。
在按照本发明的包装设备中，由于消除了手工操作步骤以及合并了必需的操作步骤和减少了所需空间而使得包装过程显著地简化。
用箱子组装装置直接围绕箱子的内容物，即包围由欲包装产品组成的并符合箱子内部尺寸的已形成的成叠部分OP以准备好的坯料组装箱子自身。将成叠部分推在箱子坯料上的那面是形成欲组装箱子的盖的盖部分10。第二步，通过沿刻痕线折叠箱子坯料和通过合理地固定或粘结各个折片将箱子的其余部分组装在内容物上。最后折叠箱子的盖的边缘折片并将箱子翻转到它的正确位置，即盖向上。
按照图5，欲包装的纸制品的堆积物P由传送装置1载带并分成适宜尺寸的成叠部分OP，如上所述，通过前后移动夹具2，将此成叠部分移入箱中。准备好的箱子坯料以一束N的形式转移至箱子组装装置的坯料料斗，用先前已知的转移臂从料斗中一个一个地取出坯料C以便处理。
在第一步骤V1，箱子组装装置沿刻痕线折叠包装坯料C以便完成的包装的盖部分10是水平的而坯料的其余部分是直立的，即，从夹具2的移动方向看坯料成L形。欲包装的成叠部分OP由夹具2转移至坯料的盖部分10的上面。在此位置，该坯料进而从包装坯料站转移走，因此支承臂可以设置成能与转移装置一起移动，以便保持成叠部分OP在不被直立的坯料部分支承的那侧是直立的。在此之后，在第二步骤V2，合适的操作单元折叠包装坯料C以包围欲包装的成叠部分OP，并用粘结或以另外适当方式以图5所示顺序固定将包装物保持在一起的侧面各折片。在第三步骤V3，盖部分10的边缘折片被折叠在已折叠成侧壁的折片上，借此箱子被完成。如果只是盖部分的折片的短连接折片12(在边缘盖沿11的每个端部位于边缘折片的标记的位置并保持与盖在一起)被粘结或以其他方式固定到邻近的边缘盖沿11上，则箱子装备一个折页式的盖，此盖易于打开和关闭。在第四步骤V4，箱子旋转180°以便使盖面向上。
图6中示出翻转后的箱子。在这一步骤由包装装置将箱子翻转是有利的，因为当众多箱子被收集进入较大的转运场所例如在集装箱装载站内时，盖子能正确被定位。
图7示出盖子打开的箱子。对于熟悉技术的人显而易见的是由坯料组装箱子从开始至结束可以在同一个包装站进行，如果没有较大的容量，当成叠部分OP已被推上盖部分10上时立即转移坯料C去进一步处理是有利的。
在箱子组装装置中可以应用先前已知的原理用于折叠和固定折片。转移臂例如可以是装备吸气垫片并能从箱子组装装置上提升的臂，它夹住在坯料料斗中一束坯料N中最近的坯料C并将坯料C向下放在包装站上，同时将它折叠成形。关于这一点，参考了申请人在美国专利No.4,614,511和芬兰专利No.83189中介绍过的解决办法。通过装置
从箱子传送装置的平面提升或通过在传送装置端部的下降装置可将已完成的箱子翻转180°到正确位置。
对熟悉技术的人显而易见的是按照本发明上述的所有包装设备都能很好适用于包装以层叠堆积形式提供的各种各样的纸制品。除信封外，这样的物品包括不同的纸板、记事便笺本或厚纸例如卡片。
在所有上述可选择的方案中，可以使用先前已知的机构用于推送器单元T和分离器单元E，例如从申请人的先前国际专利申请书No.PCT/FI 95/00032，公开号No.WO 95/20523中已知的解决办法。
也可以改进示于图中的设备以便被分离的成叠部分的位置(在此位置夹具开始其转移运动)早已在连续堆积物的行进路径之内。分离器单元必须在此情况下在连续堆积物的端部的成叠部分和堆积物的其余部分之间产生一个清楚的间隙使得能穿进夹具的夹片。在此情况下夹具也完成推送器单元的功能。
使用由自动化技术可知的操纵机构和控制装置可以设置在设备中不同元件的运动和它们的同步作用。例如，可以利用气动气缸完成操纵机构提供的不同部件的运动。
虽然上面叙述是参考包装信封进行的，但本发明可用于包装任何纸制品或成叠的物品，其特点是这些物品是较薄的平面物品可以被分成较小的成叠部分并能在夹具夹片中间被转移。

Claims (13)

1、用于包装形成层叠的产品的设备包括一个传送装置(1)，它被设置移动单一物品的堆积物(P)，例如信封，以及靠近堆积物行进路径的分离器单元(E)，此分离器单元被设置从堆积物中分离出确定数量的成叠部分(OP)，此成叠部分从堆积物中移向旁边并转移进入另一处理装置，其特征是，此设备包括转移单元(S)，此转移单元能在已分离出的成叠部分(OP)的位置和另一处理装置之间转移被底座(A)支承的成叠部分进入箱中，其中转移单元包括一个至少装备两个夹片(3)或相似物的夹具(2)，夹片或相似物设置用来压紧成叠部分(OP)并在转移运动中夹住它，成叠部分平行于底座(A)排列以便底座(A)从下面支承成叠部分(OP)。
2、按照权利要求1的设备，其特征是，设备包括推送器单元(T)，此推送器单元(T)被设置用来从连续的堆积物(P)的行进路径将已分离的成叠部分(OP)向旁推至转移单元(S)可到达距离范围内的位置。
3、按照权利要求1或2的设备，其特征是，夹具(2)被设置为沿基本上与堆积物(P)的行进路径成直角方向的垂直方向和水平方向两个方向运动。
4、按照权利要求3的设备，其特征是，夹具(2)被设置为在包装站(I、II)内在箱子的位置向上移动而在已分离为成叠部分(OP)的位置向下移动。
5、按照权利要求1-4中任一要求的设备，其特征是，夹具(2)的夹片(3)通过或者一个或者两个夹片(3)相对于夹具的框架运动被安排成以直线彼此朝向和远离运动。
6、按照权利要求1-5中任一要求的设备，其特征是，转移单元(S)包括一个至少在转移运动期间紧贴成叠部分(OP)后表面放置的支承物。
7、按照权利要求5的设备，其特征是，支承物是连到夹具(2)上的翼片(5)或相似物并被设置成支承成叠部分(OP)的后表面。
8、按照权利要求7的设备，其特征是，翼片(5)固定在夹具的夹片(3)上，最好是两个夹片(3)上都有一个。
9、按照权利要求2和权利要求7或8的设备，其特征是，在夹具在其垂直运动的最低位置的上面，设置一个中间的位置，在此位置安排推送器单元(T)以从翼片(5)下面推动成叠部分(OP)。
10、按照前述的权利要求1-9中任一要求的设备，其特征是，夹具(2)被设置用来将成叠部分(OP)移至箱子坯料(C)的一个面上，其中，设备还包括一个箱子组装装置，它被安排用来折叠坯料的其他部分以包围成叠部分(OP)以便使成叠部分(OP)完全留在箱子里面。
11、按照权利要求10的设备，其特征是，箱子组装装置被安排用来折叠形成箱盖的坯料部分(10)以首先形成一个底部，成叠部分(OP)被转移到其上。
12、按照权利要求11的设备，其特征是，在箱子组装装置后面提供一个装置，它被设置用来将完成的箱子最后翻转到盖表面向上的位置。
13、按照权利要求10至12中任一要求的设备，其特征是，箱子组装装置包括一些元件用来首先沿着坯料部分之间的一条刻痕线折叠箱子坯料使得成叠部分(OP)被转移到其上的那一面是水平的，而坯料的其余部分与此面是垂直的。
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