CN1324747A - 在烟卷包装机上形成管状包封层的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

在烟卷包装机(PM)上形成管状包封层(41)的一种方法和设备(1),由此把烟卷组(4)顺序送到一个连续包封轮(2)的相关传送头(10)上,在包封轮(2)上,绕相关烟卷组(4)折叠成U形并被相关传送头(10)带动的一张包封材料纸(5)的端部,依靠相关的外折叠件(27)折叠在相关烟卷组(4)上,外折叠件(27)相对于包封轮(2)运动,使得在所有时间上保持基本平行于相关的传送头(10);外折叠件(27)在数目上等于传送头(10)。

Description

在烟卷包装机上形成管状包封层的方法和设备
本发明涉及了一种在烟卷包装机上形成管状包封层的方法。
更具体地说，本发明涉及了在烟卷包装机上连续形成管状包封层的方法，由此在一个输入工位上把各个烟卷组顺序送到一个以恒定的角速度绕相关轴线转动的包封轮上。
在已知的方法中，包封轮包括许多传送头，每个传送头绕着平行于包封轮转动轴线的相关轴线摆动，并且在输入工位上接受一个相关烟卷组，烟卷组的位置使其纵向轴线与上述转动轴线平行。当被相关的传送头接受时，每个烟卷组已经部分地包封在通常为薄膜的一张包封材料纸中，包封材料纸绕着烟卷组折叠成U形，并且相对于烟卷组具有两个纵向端的翼片，它们沿着相关传送头的运行方向从相关烟卷组的后面突出。每个传送头把相关烟卷组送到一个输出工位上，并且在输入和输出工位之间，使相关烟卷组与一个外部折叠机构配合，折叠机构通常包括许多外折叠件，其数目通常比传送头更少，它们被一个传送器沿着环形路线送进，并且每个外折叠件绕着与包封轮转动轴线平行的相关轴线相对于传送器作摆动。每个外折叠件使得相关包封材料纸的翼片之一成直角地折叠，同时包封材料纸的另一个翼片通常被装在相关传送头上的另一个折叠件折叠，得到了一个管状包封层。
在实际使用中，外折叠件跟随着相关的烟卷组来接触翼片之一，通常是接触离包封轮转动轴线最远的一个翼片，然后相对于相关传送器作转动来折叠翼片。
由于每个外折叠件不得不在受控方式下相对于传送器作摆动来折叠相关的翼片，上述已知方法具有很多缺点。它不仅提出了构造问题，要考虑到外部折叠机构的高度复杂设计，而且提出了功能问题，翼片相对于外折叠件的卡紧，以及在外折叠件转动期间，会造成翼片绕着错误的折叠线折叠。
另外，每个外折叠件必须与包封轮上的许多传送头配合，因此需要费劲地调整传送头本身。
本发明的目的是提供一种形成管状包封层的方法，该方法设计成能消除上述缺点。
按照本发明，提供了在烟卷包装机上形成管状包封层的方法；每个管状包封层由一张包封材料纸绕一个相关烟卷组折叠成U形，并且具有从烟卷组后面突出的两个端区，确定了第一和第二翼片；方法包括以下步骤：依靠基本上沿径向的相关传送头，沿着绕第一轴线延伸的环形路线连续送进每个烟卷组，而上述第二翼片放在上述第一翼片和上述第一轴线之间；然后当沿着上述环形路线送进烟卷组时，把上述每张包封材料纸的两个翼片折叠在上述相关烟卷组上，形成了绕上述相关烟卷组的管状包封层；方法的特征在于：依靠一个相关的外折叠件来折叠上述每个第一翼片，外折叠件与上述相关的传送头结合，位于上述环形路线之外，并且在折叠工位上可活动地与上述相关第一翼片配合；上述外折叠件与沿上述环形路线的上述传送头在数目上相等；以及上述每个外折叠件连续地运动，其运动方式使得在所有时间上与上述相关传送头基本保持平行。
本发明还涉及了一种用于在烟卷包装机上形成管状包封层的设备。
按照本发明，提供了一种用于在烟卷包装机上形成管状包封层的设备；每个管状包封层由一张包封材料纸绕一个相关烟卷组折叠成U形，并且具有从烟卷组后面突出的两个端区，确定了第一和第二翼片；设备包括一个绕第一轴线转动的传送筒；用于绕上述第一轴线连续转动上述传送筒的第一致动装置；许多传送头，每个传送头在基本径向的相关位置上与上述传送筒连接，并且每个传送头用于接受上述一个相关的烟卷组，而相关的包封材料纸折叠成U形，以及上述第二翼片放在上述第一翼片和上述第一轴线之间；第一和第二折叠装置分别把上述每张包封材料纸的上述第一和上述第二翼片折叠在上述相关烟卷组上，形成了绕上述相关烟卷组的管状包封层；设备的特征在于：对于上述每个传送头，上述第一折叠装置包括一个外折叠件，它位于上述传送筒之外，并在折叠工位上可活动地与上述相关的第一翼片配合；上述外折叠件与上述传送头在数目上相等；以及第二致动装置设置成使上述每个外折叠件以这样方式运动：使得在所有时间上保持外折叠件与上述相关传送头基本平行。
下面将参照附图以举例方式来描述本发明的一个非限定性实施例，其中：
图1表示了本发明折叠设备的一个优选实施例的简化的、部分为剖面的侧视图，为了清楚起见一些部分已被去除；
图2,3,4,5和6表示了不同工作位置中图1的较大比例的细节图。
图1中编号1整体表示了一个折叠设备，在仅部分表示的烟卷包装机PM上形成管状包封层。折叠设备1包括一个包封轮2，它在一个输入工位3上被连续供应基本为平行六面体形状的烟卷组4，每个烟卷组具有相关的包封材料纸5(在所示例中为一张薄膜)，包封材料纸绕组4折叠成U形，并具有两个纵向端部的翼片6和7，它们相对于组4和相对于轮2绕相关轴线8的转动方向A朝后突出。
轮2包括一个筒9，它被马达M1以恒定的角速度绕轴线8沿方向A转动；以及许多传送头10，它们在所示实施例中数目为12个，但也可为任意数目n。已知类型的传送头10绕轴线8以等间隔位置装在筒9上，沿着环形路线P连续地送进，并且安装成依靠一个致动机构12相对于筒9和绕着平行于轴线8的相关轴线11作摆动，致动机构12包括一个形成在筒9上的环形凸轮13和许多随动滚子14，放入一个与头10整体连接的相关杠杆15把每个随动滚子14与相关的头10连接。
在静止时，每个头10基本上位于筒9的径向，并包括一个沿径向B朝筒9之外打开的座16，用于接受相关的组4。每个座16位于筒9外周边之外，并包括一个可移动的底壁17，底壁17确定了与头10连结的径向推杆18的端壁；一个固定侧壁19垂直于壁17并沿方向A位于壁17之前；以及一个侧壁20沿方向A位于壁17之后，它铰支在相关的头10上，并且相对于壁17和19和绕着平行于轴线8的轴线22，朝着和离开一个侧壁20平行于侧壁19的闭合位置被一个致动机构21转动。如在以后更清楚地表示，侧壁20确定了一个折叠件，用于折叠包封轮2上位于翼片6和轴线8之间的纵向翼片7。
在输入工位3上以已知方式把每个组4送到轮2，使它定位在相关的座16中，其纵向轴线平行于轴线8，并且如上所述，纸5绕着组4被折叠成U形，确定了与底壁17接触的较长内壁，与侧壁19接触的较短侧壁，以及面对着侧壁20的纵向翼片6和7，侧壁20在输入工位3处于与侧壁19倾斜的打开位置。一旦组4插入相关的座16内，由一个圆柱形板23把每组4保持与座16的底壁17接触，板23与轴线8同轴，位于筒9之外，并且与筒9一起确定了一个通道24，用于在输入工位3和输出工位25之间送进组4，并通过一个折叠工位26。
沿着通道24，把每组4送过折叠工位26，其中沿板23滑动的翼片6被折叠机构28带动的折叠件27直角地折叠在组4上，折叠机构28形成了折叠设备1的一部分，位于板23之外，并且通过在板23上形成的开口29穿入通道24。
如在图2到6中更清楚地表示，折叠机构28包括一个装在中心轴(图中未示)上的齿轮30，中心轴具有平行于轴线8的轴线31，并且以转动方式延伸通过细长的臂或罩33的底壁32，罩33具有一条与轴线31垂直的纵向轴线34，容纳着齿轮30，并且被马达M2驱动绕着轴线31以恒定的角速度和沿着与方向A相反的方向C转动。罩33确定了一个行星齿轮系35的可动载体，行星齿轮系35除了确定为齿轮系中固定太阳齿轮的齿轮30之外，还包括两个带齿的转动轮或行星轮36a和36b，它们以空转方式沿纵向轴线34装在壁32上，相对于罩33绕着平行于轴线31的相关轴线37a和37b转动；以及沿纵向轴线34设置的两个传动齿轮38a和38b；齿轮38a在对着的两侧上与齿轮30和行星轮36a啮合；齿轮38b在对着的两侧上与齿轮30和行星轮36b啮合。
每个行星轮36带着许多折叠件27，它们沿行星轮36周边等距隔开，每个被确定为一个平叶片，它们与行星轮36成为整体并相对于行星轮36沿径向伸出。
与相关的折叠件27一起，每个行星轮36确定了一个相关的折叠头39，它支撑着数目为n/2的折叠件27，如上所述，其中n为筒9上传送头10的数目。在一个未表示的实施例中，与具有两个折叠头39相反，折叠机构28一般说可包括绕轴线31等间隔的数目为k的折叠头39(其中1小于或等于k，以及k小于或等于n)，每个折叠头39具有数目为n/k的相关折叠件27。
对每个折叠件27指定一个作为被折叠翼片6长度函数的给定长度L，以及对每个行星轮36指定一个由实际确定的半径R，启动折叠机构28来符合以下方程组：
1)W2=W1·n/k
2)W3=W1-W2
3)W1·D1=W2(S+R+L)-W3(R+L)
其中：
W1是筒9的角速度；
W2是罩33的角速度；
W3是行星轮36相对于罩33的角速度；
S是轴线31和37之间的距离；以及
D1是板23的内径。
给定由方程1),2),3)确定的运动规律，并事先调节罩33和行星轮36的同步性，可以达到如下结果：
a)每个折叠件27总是与同一个头10配合；
b)在所有时间上，或者至少在相关折叠工作期间，每个折叠件27保持与通过相关头10轴线11的筒9半径相平行；
c)每个头10和相关的折叠件27以相同速度顺序地进入折叠工位26，折叠件27正好位于相关头10之后；
d)在折叠工位26上，每个折叠件27相对于相关头10的速度基本为纯径向，即基本上指向轴线8。
因此，当罩33和相关的行星轮36转动，把折叠件27(以下指27a并位于行星轮36a上)带入折叠工位26(图3和4)并且位置正好在相关头10(以下指10a)之后时，折叠件27a开始穿入开口29，在离相关组4后侧边一个较短距离H上基本沿着方向B移动来与相关的翼片6配合，然后仍沿着方向B进一步朝通道24内部移到与纵向轴线34对准的最终位置(图5)，从而把翼片6直角地折叠在组4上。对此应该强调，折叠件27a沿着相关翼片6有摩擦地滑动，拉动并迫使翼片6绕着相关组4的后侧边40正确地折叠。
当折叠件27a穿入通道24时，头10a同时绕相关轴线11朝后摆动来逐渐减小距离H，从而当罩33纵向轴线34与方向B对准在上述折叠件27a的最终对准位置上时，折叠件27a的位置与相关组4的后侧表面接触，把相关翼片6完全和直角地折叠在其中。此时，原先处于打开位置的侧壁20被闭合，把相关的翼片7折叠在相关翼片6上，从而绕相关组4形成了一个管状包封层41，并且把相关翼片6固定就位。当侧壁20移动到位时，折叠件27a逐渐沿着方向B从通道24退出，头10a绕相关轴线11转回到原始的位置。
给定上述的运动规律，当筒9绕轴线8转动来把下一个头10b(图6)送过折叠工位26时，罩33和行星轮36以相同于对折叠件27a描述的方式，转动送进行星轮36b的折叠件27b通过折叠工位26。
鉴于上述的描述应该指出：由于折叠件27与相关行星轮36形成整体和承受与角加速度相反的离心力，以及由于每个折叠件27仅需相对于一个头10作调整，折叠机构28的结构非常简明和可靠。

Claims (17)

1．在烟卷包装机上形成管状包封层的一种方法；每个管状包封层(41)由一张包封材料纸(5)绕一个相关烟卷组(4)折叠成U形，并且具有从烟卷组后面突出的两个端区，确定了第一(6)和第二(7)翼片；该方法包括以下步骤：依靠基本上沿径向的相关传送头(10)，沿着绕第一轴线(8)延伸的环形路线(P)连续送进每个组(4)，而上述第二翼片(7)放在上述第一翼片(6)和上述第一轴线(8)之间；然后当沿着上述环形路线(P)送进组(4)时，把上述每张包封材料纸(5)的两个翼片(6,7)折叠在上述相关组(4)上，形成了绕上述相关组(4)的管状包封层(41)；该方法的特征在于：依靠一个相关的外折叠件(27)来折叠上述每个上述第一翼片(6)，外折叠件(27)与上述相关的传送头(10)结合，位于上述环形路线(P)之外，并且在折叠工位(26)上可活动地与上述相关第一翼片(6)配合；上述外折叠件(27)与沿上述环形路线(P)的上述传送头(10)在数目上相等；以及上述每个外折叠件(27)连续地运动，其运动方式使得在所有时间上与上述相关传送头(10)基本保持平行。
2．如权利要求1的方法，其特征在于：上述每个外折叠件(27)以这样的方式前进：以基本等于相关传送头(10)运行速度的速度通过上述折叠工位(26)，以及相对于上述相关传送头(10)完成朝着和离开上述第一轴线(8)的径向运动。
3．如权利要求1或2的方法，其特征在于：对外折叠件(27)赋予一个由绕着相关的第二轴线(37)连续转动外折叠件(27)而得到的第一运动和绕着离上述第二轴线(37)一个给定距离(S)的第三轴线(31)连续转动上述第二轴线(37)而得到的第二运动的组合导出的运动，使得在所有时间上上述每个外折叠件(27)保持基本平行于上述相关的传送头(10)；上述第二轴线(37)和上述第三轴线(31)平行于上述第一轴线(8)。
4．如权利要求3的方法，其特征在于：上述外折叠件(27)被设置成沿着绕上述第三轴线(31)等间隔的至少两个上述第二轴线(37a,37b)。
5．如权利要求3或4的方法，其特征在于：每个传送头(10)绕着上述第一轴线(8)的运动，以及相关外折叠件(27)的运动受以下运动规律控制：
1)W2=W1·n/k
2)W3=W1-W2
3)W1·D1=W2(S+R+L)-W3(R+L)
其中：
W1是传送头(10)绕上述第一轴线(8)的运行角速度；
W2是上述第二运动的角速度；
W3是上述第一运动的角速度；
S是上述第二轴线(37)和上述第三轴线(31)之间的距离；
D1是上述第一翼片(6)和上述第一轴线(8)之间的距离；
(R+L)是上述外折叠件(27)的自由端和上述相关第二轴线(37)之间的距离；
n是沿上述环形路线(P)分布的传送头(10)的数目；以及
k是当前第二轴线(37)的数目。
6．如权利要求3到5任一条中的方法，其特征在于：上述每个外折叠件(27)的上述第一运动和上述第二运动相对于上述相关传送头(10)绕上述第一轴线(8)的运动为同步，从而外折叠件(27)运行通过上述折叠工位(26)的至少一个入口，其位置处于上述传送头(10)之后并在离上述相关组(4)的距离(H)上，H不为零，但小于上述相关第一翼片(6)的长度，并且在折叠工位(26)内逐渐接近一个最终的位置，其中外折叠件(27)位于在上述第二轴线(37)和上述第三轴线(31)之间延伸的空间之外，并且与上述第二轴线(37)和上述第三轴线(31)对准。
7．如权利要求6的方法，其特征在于：上述每个传送头(10)装在一个传送轮(9)上与上述第一轴线(8)同轴，使得绕着平行于上述第一轴线(8)的第四轴线(11)相对于传送轮(9)作摆动；该方法包括了另一个步骤：在上述折叠工位(26)内对上述每个传送头(10)赋予一个绕上述第四轴线(11)的反向摆动，使得在上述最终位置上上述相关组(4)与上述相关外折叠件(27)接触。
8．如权利要求1到7任一条中的方法，其特征在于：在上述相关第一翼片(6)折叠之后，以及依靠相关的内折叠件(20)把上述每个第二翼片(7)折叠在上述相关组(4)上，上述内折叠件(7)由上述相关的传送头(10)带动，并相对于传送头(10)可朝着和离开与上述相关组(4)接触的闭合位置运动。
9．一种用于在烟卷包装机上形成管状包封层的设备；每个管状包封层(41)由一张包封材料纸(5)绕一个相关烟卷组(4)折叠成U形，并且具有从组(4)后面突出的两个端区，确定了第一(6)和第二(7)翼片；该设备(1)包括一个绕第一轴线(8)转动的传送筒(9)；用于绕上述第一轴线(8)连续转动上述传送筒(9)的第一致动装置(M1)；许多传送头(10)，每个传送头在基本径向的相关位置上与上述传送筒(9)连接，并且每个传送头用于接受上述一个相关的组(4)，而相关的包封材料纸(5)折叠成U形，以及上述第二翼片(7)放在上述第一翼片(6)和上述第一轴线(8)之间；第一(27)和第二(20)折叠装置分别把上述每张包封材料纸(5)的上述第一(6)和上述第二(7)翼片折叠在上述相关组(4)上，形成了绕上述相关组(4)的管状包封层(41)；该设备的特征在于：对于上述每个传送头(10)，上述第一折叠装置(27)包括一个外折叠件(27)，它位于上述传送筒(9)之外，并在折叠工位(26)上可活动地与上述相关的第一翼片(6)配合；上述外折叠件(27)与上述传送头(10)在数目上相等；以及第二致动装置(M2,35)设置成使上述每个外折叠件(27)以这样方式运动：使得在所有时间上保持外折叠件(27)与上述相关传送头(10)基本平行。
10．如权利要求9的设备，其特征在于：上述第二致动装置(M2,35)包括至少一个转动轮(36)，它整体地支持着至少一些上述第一折叠装置(27)并安装成绕第二轴线(37)转动；一个臂(33)，它绕着第三轴线(31)转动并支持着上述转动轮(36)的转动，上述第二轴线(37)和上述第三轴线(31)平行于上述第一轴线(8)，并且上述第三轴线(31)离上述第二轴线(37)一个给定的距离(S)；以及一个驱动装置(M2)，它设置成绕上述第三轴线(31)连续转动上述臂(33)，同时绕上述第二轴线(37)连续转动上述转动轮(36)。
11．如权利要求10的设备，其特征在于：上述每个外折叠件(27)为从上述转动轮(36)沿径向朝外突出的一个平叶片形式。
12．如权利要求10或11的设备，其特征在于：上述第二致动装置(M2,35)包括了一个行星齿轮系(35)，从而包括了：一个确定为上述臂(33)和被上述驱动装置(M2)绕上述第三轴线(31)转动的载体(33)；一个与上述第三轴线(31)同轴的固定太阳齿轮(30)；以及一个装在上述载体(33)上的行星轮(36)，它相对于载体(33)绕上述第二轴线(37)转动并由上述转动轮(36)确定。
13．如权利要求12的设备，其特征在于：上述行星齿轮系(35)还包括一个传动齿轮(38)，它装在上述载体(33)上并放在上述太阳齿轮(30)和上述行星轮(36)之间。
14．如权利要求12或13的设备，其特征在于：上述行星齿轮系(35)包括至少两个上述行星轮(36)；上述外折叠件(27)相等地分配在上述两个行星轮(36)之间并绕着上述相关第二轴线(37)等距隔开；以及上述第二轴线(37)绕着上述第三轴线(31)等距隔开。
15．如权利要求12到14任一条的设备，其特征在于：上述第一(M1)和第二(M2,35)致动装置被控制成使得每个传送头(10)绕上述第一轴线(8)的运动和相关外折叠件(27)的运动受以下运动规律控制：
1)W2=W1·n/k
2)W3=W1-W2
3)W1·D1=W2(S+R+L)-W3(R+L)
其中：
W1是上述传送筒(9)绕第一轴线(8)的转动角速度；
W2是上述载体(33)绕第三轴线(31)的角速度；
W3是上述每个行星轮(36)绕相关第二轴线(37)的角速度；
S是上述第二轴线(37)和上述第三轴线(31)之间的距离；
D1是上述第一翼片(6)和上述第一轴线(8)之间的距离；
R是上述每个行星轮(36)的半径；
L是上述每个外折叠件(27)的长度；
n是在上述传送筒(9)上传送头(10)的数目；以及
k是由上述载体(33)带动的行星轮(36)数目。
16．如权利要求9到15任一条的设备，其特征在于：上述每个传送头(10)装在上述传送筒(9)上，相对于传送筒(9)绕着平行于上述第一轴线(8)的第四轴线(11)作摆动；设置了致动机构(12)来对上述每个传送头(10)赋予上述摆动运动。
17．如权利要求9到16任一条的设备，其特征在于：上述第二折叠装置(20)包括一个内折叠件(20)，它由上述每个传送头(10)带动，并且安装成相对于相关传送头(10)和绕着平行于上述第一轴线(8)的第五轴线(22)，朝着和离开一个闭合位置作转动，在闭合位置中上述内折叠件(20)与上述组(4)接触，而相关的第一(6)和第二(7)翼片插在其中。
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