CN1225880A - 包装产品的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种通过包装材料坯件对产品(5)(在图示的实施例中,该产品为香烟组)进行包装的方法和设备,其中上述坯件(3)传送至包装传送器(7)上的第一座(10)上,上述产品(5)传送上述包装传送器(7)上的第二座(11)上,使上述两个座(10、11)作相对运动,以便在上述两个座(10、11)中的一个中,形成坯件产品组件(48)。

Description

包装产品的方法和设备

本发明涉及包装产品的方法。

在下面的描述中，仅仅通过实例针对包装业，特别是下述的香烟包装设备进行了说明，该香烟包装设备用于生产带刚性的铰接盖的香烟盒，在该设备中制成的香烟盒一般是通过下述方式形成的，该方式为：将预先削弱的硬纸板坯件绕由箔纸卷绕的相应的香烟组折叠。

在香烟包装业，一般的作法是采用逐步操作(step-operated)式包装设备，在该设备中，当香烟组传送至连续的包装轮上的座之间时，一般将坯件绕相应的香烟组折叠。特别是，一般通过下述方式进行第一折叠步骤，在该步骤中上述坯件确保相对香烟组的基本呈U字形的结构，该下述方式指：将香烟组从一个轮上的一个座传送至下一轮上的相应座处，并且将坯件插入到上述香烟组与下一轮上的座之间。

从机械方面来说，在上述逐步操作式包装设备中，通过将香烟组传送至连续的轮之间的方式将坯件绕相应的香烟组折叠是非常简单的，这可看作下述情况，即对于在轮的连续的操作步骤之间的给定的时间间隔，两个连续的轮上的相应座相对。但是，从功能上说，考虑到现代逐步操作包装设备的日益增加的操作速度，按照上述方式将坯件折叠会产生严重的问题，而在上述包装设备中，时间间隔一直在减少，从而增加了坯件受损坏或不正确的折叠的可能性。

在连续式包装设备中，通过将香烟组传送至连续的轮之间的方式对坯件进行折叠会造成较少的操作问题，但是，由于要求采用可活动的座的成对的包装轮，其中每个轮上的每个座与另一轮上的相应座处于动态关系，这样会使上述设备的结构大大地复杂化。也就是说，对于待进行的折叠操作，两个相应的座，即一个轮上的座与下一轮上的另一座必须在一定的时间内保持相互面对，同时使上述两个相应座中的至少一个相对相应的轮运动。

本发明的目的在于提供一种包装方法，该方法一般来说实施容易、简单，当采用连续式包装设备时尤其是这样，该方法同时具有较高质量的折叠和高速性能。

本发明提供一种通过至少第一包装材料薄片包装产品的方法，该方法包括下述步骤：将第一薄片传送到包装传送器上的第一座上；将产品传送到上述包装传送器上的第二座；使上述两个座作相对运动，从而在上述两个座中的一个座中形成第一薄片产品组件。

本发明提供一种通过至少第一包装材料薄片对产品进行包装的设备，该设备包括包装传送器；至少一个第一座，该座位于上述包装传送器上以便接纳和固定上述第一薄片；至少一个第二座，该座位于上述包装传送器上以便接纳和保持上述产品；致动器，其用于使上述两个座作相对运动，以便在上述两个座中的一个中形成第一薄片产品组件。

下面参照附图，通过实例，对本发明的非限定性实施例进行描述。

图1为本发明设备的优选实施例的局部前视示意图，为了清楚起见，将一些部件去除；

图2为图1中的第一具体结构的透视示意放大图；

图3为图1中的第二具体结构的透视示意放大图；

图1中的标号1表示生产带刚性铰接盖的香烟盒2的香烟包装设备的整体。正如人们所知道的那样，香烟盒2是通过将坯件3和环套4绕香烟组5折叠而形成的，一般该香烟组5的外面卷绕有箔纸6，并且一般呈长条形的平行六面体状，其包括两个相对的，基本保持平行的纵向端部5a。

包装设备1连续进行操作，其包括包装轮7，该轮7绕与图1的平面相垂直的轴线8旋转，该包装轮7是通过已知的致动器9绕轴线8连续旋转的。上述包装轮7包括第一和第二组外缘座10和11；在座10的每个侧边分别设置有1个相邻的座11。

每个座11接纳并且传送相应的香烟组5，而每个座10首先接纳和传送相应的坯件3，该坯件3局部地折叠成U形，之后还接纳和传送相应的香烟组5和相应的环套4。

如图2所示，每个座10形成于相应的支承件12上，该支承件12装配于包装轮7上，其通过已知的凸轮致动器(图中未示出)，按照给定的运动规律，绕与轴线8保持平行的相应轴线13产生摆动，当包装轮7产生旋转时，对于由每个轴线13确定的绕轴线8的环向位置，上述摆动使支承件12相对相应的轴线13，具有给定的环向位置。

支承件12包括主体14，该主体14上开设多个有与位于包装轮7上的已知的抽吸器(图中未示出)连通的通孔15；两个侧壁16，该侧壁16与轴线8保持平行，并且位于主体14的每个侧边上。每个侧壁16构成相应摇摆臂17中的第一臂，该摇摆臂17与支承件12铰接而在相对主体14，绕与轴线8保持平行的相应轴线18，在分别由图2中的虚线、实线表示的打开位置和关闭位置之间产生摆动。为此，摇摆臂17包括第二臂19，该第二臂19与相应的已知杆块(link-block)致动器20连接，该致动器20通过固定的凸轮(图中未示出)的系统控制，并且通过包装轮7绕轴线8的旋转而致动。

当摇摆臂17设定在打开位置时，座10的两个侧壁16与主体14的外表面之间形成钝角，从而座10包括下述部分，该部分呈等腰梯形状，其中的保持平行的侧边中的较短边与主体14中的外表面相吻合。与此相反，当摇摆臂17处于关闭位置时，上述座10中的两个侧壁16与主体14的外表面之间形成直角，从而上述座10包括矩形部分，该矩形部分基本上与香烟组5的形状相同。

如图3所示，每个第二座11带有相应的销21，该销21包括与轴线8保持平行的轴线22，其两端通过两个端板23支承，该端板23构成轮7的一部分，并且与轴线8相垂直。每个座11由相应的夹持器24形成，该夹持器24用于夹持相应的香烟组5的相对的纵向端部5a，该夹持器24包括两个摇摆臂25，每个摇摆臂25绕轴线22旋转，其包括中心套筒26，该套筒26以可旋转和沿轴向滑动的方式装配于销21上，两个臂27和28相对套筒26沿径向延伸。

每个套筒26的环向和轴向位置由相应的致动控制器26a控制，该致动控制器26a包括套筒26′，其以可旋转和沿轴向滑动的方式装配于销21上，并且与上述套筒26相接触。套筒26′包括臂29，该臂29相对套筒26′沿径向伸出，并且该臂的自由端上装配有推杆滚柱30，该柱30绕与轴线22相垂直的相应轴线旋转，并且与位于板23和致动控制器26a中的构成部分之间的固定凸轮32的轨道31相接触。上述致动控制器26a还包括已知的弹性部件(图中未示出)，该部件用于使每个套筒26和相应的套筒26′之间保持接触。轨道31相对轴线8延伸，以便对套筒26沿销21的轴向位置，以及座11相对轴线的环向位置的变化进行控制。每个臂27的自由端装配有相应的杯状的半壳部33，该半壳部33位于下述位置，从而与另一摇摆臂25中的臂27上的杯状的半壳部33相对，以便形成相应的座11，该座11用于接纳相应的香烟组5中的相应的纵向端部5a。每个臂27具有这样的长度，从而通过使臂27绕销21的轴线22旋转，相应的半壳部可运动到未加载位置，在该位置，半壳部33与紧靠轮7中沿旋转方向的上游侧的座10相接触。

每个套筒26中的致动控制器26a还包括推杆滚柱34，该柱34以可旋转的方式装配于臂28的自由端，以便在相应的轨道35内侧，绕与轴线22保持平行的相应轴线旋转，该轨道35形成于凸轮32上，并且相对轴线8延伸，以便对套筒26相对销21的轴线22的环向位置，以及座11相对轴线8的环向位置的变化进行控制。

凸轮32中的轨道31是这样形成的，从而当轮7绕轴线8旋转时，每个座11中的两个摇摆臂25沿相应的销21的轴线22，在使相应的夹持器24打开的位置和使相应的夹持器24关闭的位置之间运动，在前者的位置，两个半壳部33间隔下述距离，该距离大于香烟组5的长度，在后者的位置，两个半壳部33构成相应的座11，并且夹持和保持相应的香烟组5，其中相应的香烟沿与轴线8保持平行的方向定位。

凸轮32中的轨道35是这样形成的，从而当轮7绕轴线8旋转时，每个座11中的两个摇摆臂25绕相应的销21的轴线22，在下述加载位置和未加载位置之间旋转，在该加载位置，下述的相应夹持器24从已知的供给轮37接纳相应的香烟组5，该夹持器24随轮7沿基本呈圆形的轨道P运动而穿过未加载工位36，在未加载位置，上述相应的夹持器24位于这样的位置，从而相应的半壳部33位于紧靠轮7中的沿旋转方向的上游侧的座10的内侧。

除了加载工位36以外，座10也基本沿其运动的轨道P还穿过另一加载工位38，在这里，每个座10从已知的供给轮39接纳相应的坯件3，该供给轮39包括多个传送头40，每个传送头与传送相应的坯件3，在工位38处穿过相应的座10。

轨道P还穿过另一加载工位41，该加载工位41位于工位36中的与工位38相对的侧边，在这里，轮7与另一供给轮42相配合，该供给轮42包括多个传送头43，每个传送头用于传送基本折叠成U形的相应的盖4，并且用于在工位41将盖4装配于相应的香烟组5上。

轨道P还穿过至少一个折叠工位44，该工位44位于工位41的下游侧，在这里，每个坯件逐渐绕相应的香烟组5按照已知方式(图中未示出)折叠，以便形成相应的香烟盒2；另外上述轨道P还穿过未加载工位45，在这里，基本成形好的香烟盒2按照已知的方式，通过已知的未加载轮中的相应的传送头46，从相应的座10中抽出。

下面参照一对相邻的座10和11(即，一对相邻的座10和11，在这里，沿包装轮7的旋转方向，座11位于座10的前方)，并且针对相对轴线8，与座11一起运动的座10到达加载工位38的场合，对包装设备1的操作进行描述。

当座10和11穿过加载工位38时，轮39绕其本身的轴线连续旋转，将传送头40与相应的扁平坯件3，按照与座10相同的速度，以一定时间间隔(in time)穿过加载工位38，座10的侧壁16设定在打开位置。在工位38处，头40逐渐穿过座10，从而将坯件3逐渐折叠成U形，将坯件3的中间部压靠于主体14的外表面上，在该表面上，坯件3通过抽吸孔15保持U形折叠的形状。

当座10和11穿过加载工位36时，轮绕其本身的轴线连续旋转，从而使香烟组5，按照与座11相同的速度，以一定的时间间隔(in time)穿过加载工位36。在工位36处，香烟组5逐渐插入夹持器24中的半壳部33之间，该夹持器24设定在加载位置，其逐渐在香烟组5中的相对纵向端部5a上关闭，从而夹持香烟组5，并且将香烟组5从轮37上取下。另外在穿过工位36时，座10的侧壁16保持在打开位置。

之后，当座10和11从加载工位36和41之间通过时，致动控制器26a使夹持器24和座11从加载位置运动到未加载位置，在这里，两个半壳部33与相应的香烟组5一起，插入内侧座10，以便形成坯件产品组件48，在该组件48中，坯件3折叠成U形，其罩住仍位于座11内侧的香烟组5。

在穿过工位41时，上述组件48通过另一盖4盖住，在该工位41，夹持器24设定在关闭位置，座10中的侧壁16设定在打开位置，而上述盖4已按照已知方式，局部地折叠成U形，并且通过传送头43，逐渐地装配于香烟组5中的由半壳部33而保持自由的中间部，该传送头43按照与座10相同的速度，以一定时间间隔穿过工位41。

在此处，夹持器24打开，运动到加载位置，以便在座10内侧将香烟组5释放，同时座10的侧壁16运动到关闭位置，从而将香烟组5和相应的盖4保持在座10的内侧。之后，组件48通过轮7传送，穿过折叠工位44，至未加载工位45处。

虽然设备1最好为连续操作式设备，但是上述设备也可适用于非连续的设备，在与包装轮7是否连续旋转无关的情况下，该设备在进行一个包装轮操作时，可减少部件的数量，而在已知的设备中，上述操作则要求至少两个连续的包装轮，因此使包装设备的尺寸和成本降低。

另外，轮7的特定结构、将坯件3和相应的香烟组5传送到轮上的相应座10和11上，以及将每个座11插入到轮7上的相应座10的内侧以便在座的内侧形成组件48的可能性使得轮7的运动速度基本上与下述速度无关，该下述速度指香烟5插入到相应的坯件3的内侧的速度。

在另一实施例中，座10可运动，座11相对包装轮7固定，通过首先使座10运动，便将支承于座11中的香烟组5插入支承座10中的坯件3的内侧。

在图中未示出的还一实施例中，座10和11可相对包装轮7运动，通过同时使座10和11运动，便将支承于座11中的香烟组5插入支承于座10中的坯件3内侧。

虽然在图示实施例中，座10和11支承于由包装轮7构成的轮形成的包装传送器上，但是可采用其它类型的包装传送器，比如WO97/03878号专利中所描述的类型，其由环形带形成。

虽然图示实施例用于生产刚性的带铰接盖的香烟盒，但是按照其它的实施例，上述包装设备1可生产其它类型的包装盒，比如刚性的带非铰接盖的香烟盒(在此场合，省去盖)，或生产柔性香烟盒(在此场合，省去盖，坯件由卷材片代替)。

在图中未示出的一个特定实施例中，包装设备1为透明纸生产设备，在此场合，将盖省去，由塑料卷材片代替上述坯件，香烟组5由香烟盒代替。

在另外的实施例中，座10中的活动壁16由固定壁代替，香烟组5仅仅通过抽吸方式，或通过与座10连接的其它机械装置保持。

在又一实施例中，座10的侧壁16仅仅通过沿与其保持平行的方向平移的方式，而不是绕相应的轴线18旋转的方式运动。

Claims (24)

1．一种通过至少第一包装材料薄片(3)包装产品的方法，该方法包括下述步骤：将第一薄片(3)传送到包装传送器(7)上的第一座(10)上；将产品(5)传送到上述包装传送器(7)上的第二座(11)上；使上述两个座(10、11)作相对运动，从而在上述两个座(10、11)中的一个座中形成第一薄片产品组件(48)。

2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于当上述第一薄片(3)传送至上述第一座(10)时，上述第一薄片(3)局部地折叠以便确保基本呈U形的形状。

3．根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于上述组件(48)是通过下述方式形成的，该方式为：使上述第二座(11)从接纳上述产品的正常加载位置运动到未加载位置，在该未加载位置，上述第二座(11)与上述第一座(10)相嵌合。

4．根据权利要求3所述的方法，其特征在于上述运动是通过使上述第二座(11)随上述传送器(7)运动，绕轴线(22)旋转而实现的。

5．根据权利要求1～4中的任何一项所述的方法，其特征在于上述产品(5)为长条形产品，其包括两个相对的纵向端部(5a)；每个上述的产品(5)的两个纵向端部(5a)与相应的第二座(11)相嵌合。

6．根据权利要求3所述的方法，其特征在于其还包括下述步骤：在进行上述运动之后，在上述第一座(10)内侧，释放上述产品(5)；使空闲的第二座(11)恢复到上述加载位置。

7．根据权利要求1～6中的任何一项所述的方法，其特征在于其还包括向上述组件(48)设置第二包装材料薄片(4)的步骤。

8．根据权利要求3所述的方法，其特征在于其还包括下述步骤，即当上述第二座(11)位于上述未加载位置时，向上述组件(48)设置包装材料薄片(4)的步骤。

9．根据权利要求1～8中的任何一项所述的方法，其特征在于上述第一座(10)由主体(14)，以及可在第一打开位置和第二关闭位置之间运动的两个侧壁(16)形成；在供给上述第一薄片(3)和形成上述组件(48)的过程中，上述两个侧壁(16)保持在上述第一打开位置，之后运动到上述第二关闭位置以便保持该组件(48)。

10．根据权利要求9所述的方法，其特征在于其还包括下述步骤，即当上述两个侧壁(16)设定在第一打开位置时，向上述组件(48)设置第二包装材料薄片(4)。

11．根据权利要求1～10中的任何一项所述的方法，其特征在于上述第一包装材料薄片为坯件(3)，上述产品(5)包括香烟组(5)。

12．根据权利要求7、8或10所述的方法，其特征在于上述第一包装材料薄片(3)为坯件(3)，上述第二薄片(4)为环套(4)，上述产品(5)包括香烟组(5)。

13．根据权利要求1～12中的任何一项所述的方法，其特征在于上述产品(5)包括外面包有箔纸(6)的香烟组(5)。

14．根据权利要求1～13中的任何一项所述的方法，其特征在于上述包装传送器(7)基本上是连续操作的。

15．根据权利要求1～14中的任何一项所述的方法，其特征在于上述包装传送器(7)为可绕固定轴线(8)旋转的包装轮(7)。

16．一种通过至少第一包装材料薄片(3)对产品进行包装的设备，该设备包括包装传送器(7)；至少一个第一座(10)，该座位于上述包装传送器(7)上以便接纳和保持上述第一薄片(3)；至少一个第二座(11)，该座位于上述包装传送器(7)上以便接纳和保持上述产品(5)；致动器(26a)，其用于使上述两个座(10、11)作相对运动，以便在上述两个座(10、11)中的一个中形成第一薄片产品组件(48)。

17．根据权利要求16所述的设备，其特征在于上述第一座(10)相对上述包装传送器(7)固定，上述第二座(11)可相对上述包装传送器(7)，从接纳上述产品(5)的正常加载位置，运动到上述未加载位置，在该未加载位置，上述第二座(11)与上述第一座(10)相嵌合。

18．根据权利要求17所述的设备，其特征在于上述第二座(11)装配于上述包装传送器(7)上，以便随包装传送器(7)的运动，绕相应的轴线(22)旋转。

19．根据权利要求18所述的设备，其特征在于对于每个第二座(11)，该设备包括夹持器(24)，该夹持器包括两个相对的半壳部(33)；上述致动器(26a)与上述两个半壳部(33)连接，以便使两个半壳部(33)朝向和背离关闭位置运动，在该关闭位置，两个半壳部(33)形成相应的第二座(11)。

20．根据权利要求16～19中的任何一项所述的设备，其特征在于上述第一座(10)可随上述包装传送器(7)沿轨道(P)运动，该轨道穿过用于对上述第一薄片(3)加载的第一加载工位(38)，以及用于对第二包装材料薄片(4)进行加载的后面的第二加载工位(41)。

21．根据权利要求16～20中的任何一项所述的设备，其特征在于上述第一座(10)包括主体(14)；两个侧壁(16)，该侧壁可相互，并且相对上述包装传送器(7)，在第一打开位置和第二关闭位置之间运动；致动器(20)，其用于在供给上述第一薄片(3)和形成上述组件(48)的过程中，使上述两个侧壁(16)保持在上述第一打开位置，并且用于使上述两个侧壁(16)运动到上述第二关闭位置，以便将上述组件(48)保持在第一座(10)内侧。

22．根据权利要求21所述的设备，其特征在于在上述第一打开位置，每个可活动的侧壁(16)与上述主体(14)之间形成钝角，在上述第二关闭位置，它们之间基本形成直角。

23．根据权利要求16～22所述的设备，其特征在于上述包装传送器(7)包括包装轮(7)，其绕相应的固定轴线(8)旋转。

24．根据权利要求16～23所述的设备，其特征在于其包括驱动器(9)，该驱动器(9)用于使包装传送器(7)基本上连续运动。

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