TWI736149B - 用於在成束元件之堆疊台與輸出輸送器之間之暫時接收片狀元件的分離器 - Google Patents

用於在成束元件之堆疊台與輸出輸送器之間之暫時接收片狀元件的分離器 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種分離器(1)，其用於暫時接收欲自一堆疊台(2)轉移至成束片狀元件的一輸出輸送器(3)的片狀元件(9)，其包含：-一支撐件(10)，其經安裝成能夠沿一豎直方向滑動；-一驅動裝置(11)，其用於沿該豎直方向驅動該支撐件；-數個臂(13)，其沿一縱向水平方向延伸且沿一橫向方向間隔開，至少一個臂(13)經安裝成能夠相對於該支撐件沿該縱向水平方向移動，該臂的該移動沿該縱向水平方向在一第一側上相對於該支撐件(10)修改該臂之外伸長度；-一驅動系統(12)，其經組態以使該臂沿該縱向水平方向同時移動且將該等臂中之另一者保持處於其縱向位置中。

Description

用於在成束元件之堆疊台與輸出輸送器之間之暫時接收片狀元件的分離器
本發明係關於在用於印刷或轉換成束片狀元件，特別用於製造包裝的生產線的輸出處形成此類片狀元件。本發明特定而言係關於用以將成束片狀元件轉移至束輸出輸送器，避免束形成週期的中斷的設備。
在經歷各種印刷或轉換操作之後，片狀元件需要堆疊成預定數目的束，且其中片狀元件相對於彼此準確地定位。因此，已知的做法為在轉換機的下游使用片狀元件計數台，用於將片狀材料堆疊在堆疊台上的站，以及用於將堆疊轉移至輸出輸送器以分離堆疊的系統。
一自由落體式堆疊站包括一堆疊台。一種裝置允許片狀元件依序落到堆疊台上，以形成堆疊。堆疊台以堆疊增長的速率下降。一旦達到對應於一束的片狀元件的數目，即出現在不中斷片狀元件進料週期的情況下正確地卸載該束的問題。
文獻EP 0501213描述一種用於堆疊、分離及卸載成束片狀元件的站。該站包含用於進料片狀元件的構件，可回縮支撐件，該可回縮支撐件形成暫時堆疊匣，置放在束卸載裝置上面。
此一站具有其缺點。特定而言，到達堆疊匣中之第一片狀元件將與可回縮支撐件接觸並被其損壞。另外，由於可回縮支撐件的固定高度位置，暫時堆疊匣將變得更快地充滿以高速率到達的片狀元件，且此限制印刷或轉換生產線的整體生產率。
文獻EP 0666234描述一種用於堆疊、分離及卸載成束片狀元件的站。該站包含一個能夠豎直移動的堆疊台，接收掉落在其上的欲堆疊的片狀元件。該台逐漸下降至輸出輸送器的位準，在形成一束片狀元件之後，收集此束並將其卸載。分離器豎直且水平地移動。在形成束之後，將分離器豎直定位在堆疊台上，並插入其自身以支撐下一個束的片狀元件。然後，堆疊台將剛形成的束轉移至輸出轉移器，該輸出轉移器卸載該束。然後將分離器回縮，且然後堆疊台可收集下一束的片狀元件。
此一站具有其缺點。特定而言，分離器表現出一定的慣性。在一個週期內很難以與片狀元件所需的堆疊速度相容的速度移動其。此分離器亦可能被證明與片狀元件的某些橫向對準方式不相容。
本發明試圖解決此等缺點中之一或多者。因此，本發明係關於一種用於暫時接收欲自堆疊台轉移至成束片狀元件的輸出輸送器的片狀元件的分離器，該分離器包含：-一支撐件，其經安裝成能夠沿一豎直方向滑動；-一驅動裝置，其用於沿該豎直方向驅動該支撐件；-數個臂，其沿一縱向水平方向延伸且沿一橫向方向間隔開，至少一個臂經安裝成能夠相對於該支撐件沿該縱向水平方向移動，該臂的移動沿該縱向水平方向在一第一側上相對於該支撐件修改其外伸長度；
-一驅動系統，其經組態以使該臂沿該縱向水平方向同時移動且將該等臂中之另一者保持處於其縱向位置中。
本發明亦係關於以下變型。熟習此項技術者將理解，以下變型的特徵中之每一者可以獨立地與以上特徵組合，而不會構成中間一般化。
根據一個變型，驅動系統包括：-一軸件，其沿該橫向部署並旋轉驅動；-一小齒輪，其用於每一臂，隨該軸件一起旋轉；-一齒條，其固定至該臂；-一離合形成裝置(clutch-forming device)，其經組態以相對於該齒條選擇性地耦接及解耦該小齒輪。
根據另一變型，每一臂的離合形成裝置包括一致動器，該致動器經組態以使與該臂相關聯的該小齒輪沿著該軸件的軸線平移地移動，以便相對於該臂選擇性地使該齒條接合或脫離。
根據又一變型，該等致動器中之每一者驅動一鎖緊螺栓，該鎖緊螺栓在與該臂相關聯的該小齒輪的脫離期間使該相關聯臂的平移滑動固定不動。
根據又一變型，該小齒輪經由一鍵耦接至軸。
根據一個變型，該臂包含一滑動件，其與固定至該支撐件的一滑道協作，以便導引該臂沿該縱向水平方向運動。
根據又一變型，該等臂相對於該支撐件配置在同一豎直位準處。
根據另一變型，該等臂經安裝成能夠相對於該支撐件滑動，以便能夠在該第一側相對於該支撐件達到一外伸長度以固持成束片狀元件。
根據又一變型，該等臂沿該橫向方向間隔開一定距離，該距離對應於一堆疊台的環形輸送帶之間的分離。
根據又一變型，分離器包括一控制單元，該控制單元經組態以依序控制：-該支撐件向下滑動；-將該等臂中之多者相對於該第一側移動至具有外伸部的一部署位置；-將所有該等臂相對於該第一側置於一回縮位置中；-該支撐件向上滑動。
根據又一變型，該控制單元經組態以控制支撐件在一系列滑動步驟及停止中的該向下滑動。
本發明亦涉及一種用於製造包裝的機器的用於接收片狀元件且用於卸載成束片狀元件的站台，其包含如上文所描述之分離器。
1:分離器
2:堆疊台
3:輸出輸送器
9:片狀元件
10:支撐件
11:驅動裝置
12:驅動系統
13:臂
14:離合形成裝置
15:軸件
18:底盤
19:控制單元
20:環形輸送帶
21:碰撞緩衝器/齊紙器
22:吸引裝置
23:支撐件
90:束
100:滑道
110:齒輪電動馬達
111:皮帶
112:軸件
113:帶凹槽皮帶輪
120:齒輪電動馬達
130:齒條
131:滑動件
132:鏜孔
140:致動器
141:銷/鎖緊螺栓
142:活塞
150:小齒輪
151:鍵
152:叉
153:凸緣
154:套管
180:豎直支柱
181:橫向構件
X:方向
Y:方向
Z:方向
參考附圖，自下文藉由非限制性的說明給出的描述，本發明的其他特徵及優點將變得顯而易見，在附圖中：[圖1]及[圖2]為根據本發明的一個具體實例的分離器的實例的透視圖；[圖3]為分離器在驅動系統及用於臂的離合器裝置的區域中之透視圖；[圖4]為分離器在驅動系統的軸線處的剖面視圖；[圖5]為與堆疊台相關聯的分離器的分解透視圖；[圖6]為堆疊台與分離器的組合的俯視圖；[圖7]為堆疊台與分離器的組合的剖面側視圖；[圖8]為堆疊台與分離器的組合的正面視圖；[圖9]， [圖10]，[圖11]，[圖12]，[圖13]，[圖14]，[圖15]及[圖16]說明在操作的各個階段期間分離器的運動學。
縱向方向係參考片狀元件沿著其中線縱向軸線行進或驅動穿過包裝製造機、穿過片狀元件接收站的方向而來定義的。橫向方向經定義為在水平面中垂直於片狀元件的行進方向的方向。上游及下游方向係參考片狀元件沿縱向方向行進遍及整個包裝製造機自進入機器至離開機器以及片狀元件接收站的行進方向定義。
圖1及圖2為根據本發明的一個具體實例的分離器1的一個實例的透視圖。分離器1用以暫時接收片狀元件，該等片狀元件欲自堆疊台轉移至成束此等片狀元件的輸出輸送器(其在下文中詳述)。分離器1因此可以包括在例如用於製造包裝的機器的用於接收片狀元件及用於卸載成束此類元件的一站台中。
分離器1包含底盤18、支撐件10、驅動裝置11、驅動系統12、臂13及控制單元19。
支撐件10經安裝成能夠相對於底盤18沿豎直方向滑動。底盤18包含兩個豎直支柱180(所說明方向Z)及一個橫向地定向並連接豎直支柱180的橫向構件181。支撐件10可以由可形成在支柱180中之豎直導軌導引以本身已知 的方式豎直滑動。支撐件10形成在橫向方向(所說明方向Y)上伸長的梁。橫向方向為水平的且垂直於片狀元件到達分離器1的輸送方向(方向X)。驅動裝置11經組態以沿豎直方向驅動支撐件10。驅動裝置11此處包括：由控制單元19控制的齒輪電動馬達110；以及皮帶111，該皮帶一方面經由軸件112與齒輪馬達110的轉子接合，且與固定至皮帶111中之每一者上的固定點的支撐件10接合。皮帶111由帶凹槽皮帶輪113導引。此處馬達固定至橫向構件181。
臂13沿縱向水平方向延伸且沿橫向方向間隔開。臂13以在其沿縱向水平方向的運動中被導引的方式安裝在支撐件10上。臂13中之每一者的運動相對於支撐件10，，特定而言沿此水平方向相對於支撐件10在第一側上，修改其外伸長度。臂13相對於支撐件10的外伸部可以例如相對於包括方向Y及Z的平面進行量測且定位於此支撐件10的一個縱向端部處。在回縮位置中，臂13相對於支撐件10定位在第二側上，且相對於支撐件10在第一側上具有最小或零量的外伸部。
驅動系統12經組態以沿縱向水平方向同時移動一或多個臂13，且將一或多個其他臂13保持處於其縱向位置。驅動系統12此處包括軸件15，該軸件沿橫向方向部署且例如經由未詳述的各種軸承及球軸承由支撐件10導引旋轉。驅動系統12進一步包含驅動軸件15旋轉的齒輪電動馬達120。對於臂13中之每一者，驅動系統12進一步包含各別帶齒小齒輪150。小齒輪150中之每一者與軸件15一起旋轉。對於臂13中之每一者，驅動系統12亦包含固定至此臂13的齒條130。驅動系統12亦包括離合形成裝置14(在下文中詳細描述)，該離合形成裝置14經組態選擇性地耦接和解耦小齒輪150和齒條130。
圖3為在驅動系統12及用於臂13的離合形成裝置14的區域處的分離器1的透視圖。圖4為驅動系統12及此離合形成裝置14的剖面視圖。
臂13此處包括滑動件131。滑動器131與支撐件10的滑道100協 作，以導引臂13沿縱向水平方向運動。
如圖4中所說明，小齒輪150經安裝成能夠相對於軸件15沿橫向方向(對應於軸件15的旋轉軸線的方向)滑動。為了亦由軸件15驅動旋轉，小齒輪150使用鍵151耦接至軸件15。因此，小齒輪150能夠在兩個橫向位置之間移動：圖4中所說明的位置，其中小齒輪與臂13的齒條130接合；及進一步向左偏移的一位置，其中小齒輪150自齒條130解耦。
每一臂13的離合形成裝置14此處包括致動器140。致動器140的主體固定至支撐件10。致動器140由控制單元19控制，以便使其活塞142沿橫向方向移動。活塞142能夠使小齒輪150軸向移動。因此，凸緣153藉助小齒輪150固定至單件式套管154的一個端部，且與小齒輪及軸件15同軸。凸緣153與叉152接合，該叉152固定在活塞142的自由端部處。因此，凸緣153由活塞142驅動沿橫向方向滑動。以此方式，活塞142的移動選擇性地允許小齒輪150相對於齒條130耦接或解耦。當小齒輪150自齒條130解耦或脫離時，軸件15的旋轉不會驅動臂13的平移移動。
有利地，分離器1包含鎖定機構，該鎖定機構當此臂13未由裝置12驅動時允許臂13在平移方面固定不動。因此，銷141自凸緣152沿橫向方向突出。銷141經定位成面對形成在臂13中之鏜孔132。在活塞142的移動使小齒輪150及齒條130解耦或脫離時，銷經驅動，直至其卡在鏜孔132中為止。因此，銷141允許臂13在平移方面固定不動。
臂13的縱向運動用於形成片狀元件的暫時支撐。因此，臂13經部署以形成接收格柵，以便暫時接收成束形式的片狀元件，臂13經以一方式配置以便能夠沿豎直方向與堆疊台的環形輸送帶相交(而不干擾其)。此類臂13的移動的慣性顯著地低於整個分離器1的慣性(若使分離器移動為必要的)。
為了能夠形成一束片狀元件的支撐，臂13經安裝成能夠相對於支 撐10滑動，以便能夠獲得外伸長度，該外伸長度使得能夠相對於支撐件10將成束片狀元件固持在對應於此等片狀元件到達的一側上。為了能夠為擱置在臂13上的成束片狀元件形成最佳支撐，此等臂13有利地全部相對於支撐件10配置在同一豎直位準處。
臂13沿橫向方向經間隔開一定距離，該距離對應於稍後詳述的堆疊台的環形輸送帶之間的間隔。臂13因此可以與此類輸送帶縱橫交錯。
控制單元19經組態以按一方式控制驅動裝置11以便將支撐件10定位在合適豎直位置處。控制單元19亦經組態以選擇哪些臂朝向堆疊台移動以及哪些臂相對於堆疊台保持處於回縮位置。
圖5為分離器1與堆疊台2的組合的分解透視圖。圖6為堆疊台2與分離器1的組合的俯視圖。圖7為堆疊台2與分離器1的組合的剖面側視圖。圖8為堆疊台2與分離器1的組合的正面視圖。
分離器1的底盤18固定至堆疊台2的底盤。堆疊台2包含安裝在支撐件23上的環形輸送帶20。此等環形輸送帶20經組態以能夠沿與分離器1的縱向方向共同的縱向平移地驅動片狀元件。在圖5中，所有臂13外伸在堆疊台2的一側上。在圖7中，可能製成經組態以選擇性地固持或釋放片狀元件的片狀元件吸引裝置22。然後，片狀元件在重力效應下降落至分離裝置1的臂13上或堆疊台2的環形輸送帶20上。
在圖6中，僅某些臂13已在堆疊台2的側上部署。其他臂13保持處於回縮位置中。在此情況下，定位於支撐件10的橫向端處的臂13保持處於回縮位置中。處於回縮位置中的臂13此處與用於成束片狀元件的輸出輸送器3豎直地成一直線。片狀元件9已沈積在堆疊台2的側上的部署臂13上。
用於接收片狀元件的台包括橫向地配置在片狀元件9的每一側上的碰撞緩衝器或齊紙器21。藉由振動，齊紙器21允許固定片狀元件9的橫向位 置，以便形成具有良好對準元件9的束90。接合及分離臂的主要功能係為了不選擇在寬度之外且因此原本會撞擊側向齊紙器21的臂。處於回縮位置中的臂13使得可能避免與此類齊紙器21碰撞的任何風險。
此分離器1亦允許臂13選擇性地分離或接合，從而使得可能僅部署必要數目的臂13以接收給定寬度的片狀元件。因此，對於必須執行短持續時間的循環的分離器1，可以減小驅動臂13的慣性。此外，將一定數目的臂13保持處於回縮位置使得可能減小支撐件10繞橫向軸線的轉動力矩。
圖8為堆疊台2與分離器1的組合的正面視圖。此處，分離器1的臂13與環形輸送帶20處於同一位準。部署的臂13插置在環形輸送帶20之間。
堆疊台2與分離器1可組合在用於相繼依次進料片狀元件9的構件的下游。
圖9至圖16說明與堆疊台2及輸送器3協作的分離器1在其操作的各個階段期間的運動學。為了實施此類運動學，控制單元19經組態以依序地命令：-支撐件10向下滑動；-將多個或全部臂13移動至相對於支撐件10外伸在第一側上的部署位置，且若需要，將至少一個臂13相對於此第一臂相應地保持處於回縮位置中；-將所有13臂相對於第一側置於一回縮位置中；-支撐件10向上滑動。
有利地，控制單元19控制支撐件10在一系列的滑動步驟及停止中向下滑動。
在圖9中所說明的組態中，支撐件13的臂在堆疊台2上方且特定而言在吸引裝置22上方處於部署位置中。
在圖10中所說明的組態中，臂13在吸引裝置22上方保持處於部署 位置中。片狀元件9已堆疊在環形輸送帶20上。隨著片狀元件9堆疊，支撐件23逐漸降落。
在圖11中所說明的組態中，臂13已置於回縮位置中，且然後支撐件10再次降落至吸引裝置22的位準以下。臂13已在吸引裝置22下方(為簡單起見，此處所有臂皆部署)且在支撐件23上方部署。因此，到達片狀元件9堆疊在分離器1的部署臂13上。因此，位於環形輸送帶20上的片狀元件9可移開，而新的片狀元件9的到達週期繼續。
在圖12中所說明的組態中，存在於環形輸送帶20上的束90由此等帶轉移至輸出輸送器3上。當片狀元件9堆疊在部署臂13上時，支撐件10逐漸下降。
在圖13中所說明的組態中，輸出輸送器3卸載束90。因此，支撐件23往回升舉至臂13的位準。然後，環形輸送帶20將其自身插置於部署臂13之間，直至其支撐片狀元件9堆疊為止。分離器1因此使得可能暫時接收片狀元件9，從而允許分離各種成束元件束並允許將其轉移至輸出輸送器3。
在圖14中所說明組態中，部署臂13不再支撐片狀元件9，該等片狀元件9現在由環形輸送帶20支撐。因此，臂13開始朝著其回縮位置移動。
在圖15中所說明組態中，臂13全部已經移動至其回縮位置中。因此，臂13中無一者外伸在堆疊台2上。因此，臂13自堆疊台2的支撐件23的路徑回縮。
在圖16中所說明的組態中，支撐件10已經升舉至吸引裝置22上面。臂13有利地已經移動，以使得其外伸在吸引裝置22上方，以便不冒著在輸出輸送器3上方豎直地干擾操作者的風險。
1:分離器
10:支撐件
11:驅動裝置
12:驅動系統
13:臂
14:離合形成裝置
15:軸件
18:底盤
19:控制單元
110:齒輪電動馬達
111:皮帶
112:軸件
113:帶凹槽皮帶輪
120:齒輪電動馬達
130:齒條
150:小齒輪
180:豎直支柱
181:橫向構件
X:方向
Y:方向
Z:方向

Claims (12)

  1. 一種分離器(1)，其用於暫時接收欲自一堆疊台(2)轉移至成束片狀元件的一輸出輸送器(3)的片狀元件(9)，其特徵在於其包含：一支撐件(10)，其經安裝成能夠沿一豎直方向滑動；一驅動裝置(11)，其用於沿該豎直方向驅動該支撐件；數個臂(13)，其沿一縱向水平方向延伸且沿一橫向方向間隔開，至少一個臂(13)經安裝成能夠相對於該支撐件沿該縱向水平方向移動，該臂的該移動沿該縱向水平方向在一第一側上相對於該支撐件(10)修改該臂之外伸長度；一驅動系統(12)，其經組態以使該臂沿該縱向水平方向同時移動且將該等臂中之另一者保持處於其縱向位置中。
  2. 如請求項1之分離器(1)，其中該驅動系統(12)包括：一軸件(15)，其沿該橫向方向部署並旋轉驅動；一小齒輪(150)，其用於每一臂，隨該軸件一起旋轉；一齒條(130)，其固定至該臂(13)；一離合形成裝置(14)，其經組態以相對於該齒條(130)選擇性地耦接及解耦該小齒輪(150)。
  3. 如請求項2之分離器(1)，每一臂(13)的該離合形成裝置(14)包括一致動器(140)，該致動器(140)經組態以使與該臂(13)相關聯的該小齒輪(150)沿著該軸件(15)之軸線平移地移動，以便相對於該臂選擇性地使該齒條(130)接合或脫離。
  4. 如請求項3之分離器(1)，其中該等致動器(140)中之每一者驅動一鎖緊螺栓(141)，該鎖緊螺栓在與該臂(13)相關聯的該小齒輪(150)的該脫離期間使該相關聯臂的該平移滑動固定不動。
  5. 如請求項2至4中任一項之分離器(1)，其中該小齒輪(150) 經由一鍵(151)耦接至該軸件。
  6. 如請求項1至4中任一項之分離器(1)，其中該臂(13)包含一滑動件(131)，該滑動件(131)與固定至該支撐件(10)的一滑道(100)協作，以便導引該臂(13)沿該縱向水平方向的該移動。
  7. 如請求項1至4中任一項之分離器(1)，其中該等臂(13)相對於該支撐件(10)配置在同一豎直位準處。
  8. 如請求項1至4中任一項之分離器(1)，其中該等臂(13)經安裝成能夠相對於該支撐件(10)滑動，以便能夠在該第一側上相對於該支撐件(10)達到一外伸長度以固持一束片狀元件(90)。
  9. 如請求項1至4中任一項之分離器(1)，其中該等臂(13)沿該橫向方向間隔開一定距離，該距離經組態以對應於該堆疊台(2)的環形輸送帶(20)之間的一間隔。
  10. 如請求項1至4中任一項之分離器(1)，其包括一控制單元(19)，該控制單元經組態以依序地控制：該支撐件(10)向下滑動；將該等臂(13)中之多者相對於該第一側移動至具有外伸部的一部署位置；將所有該等臂(13)相對於該第一側置於一回縮位置中；該支撐件(10)向上滑動。
  11. 如請求項10之分離器(1)，其中該控制單元(19)經組態以控制該支撐件(10)在一系列滑動步驟及停止中的該向下滑動。
  12. 一種用於製造包裝的一機器的用於接收片狀元件且用於卸載成束片狀元件的站台，其特徵在於其包含如請求項1至11中之一項之分離器。
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