CN102026893A

CN102026893A - 处理产品流的装置及其方法

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Publication number: CN102026893A
Application number: CN2009801174671A
Authority: CN
Inventors: 皮耶特罗·佩拉加蒂
Original assignee: Fameccanica Data SpA
Current assignee: Fameccanica Data SpA
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: DK2285715T3; ITTO20080378A1; JP2011520732A; US8307973B2; CN102026893B; ES2399389T3; US20110067976A1; US8464857B2; BRPI0913280A2; WO2009141771A1; EP2285715A1; EP2285715B1; JP5347151B2; US20130032451A1

Abstract

本发明公开了一种用于产生产品A的输出流的装置(10)，所述的产品A的输出流起始于具有给定的前进速率V_in的产品的输入流，所述装置(10)包括纵向接收所述产品A的输入流的螺杆传送机(14)。所述的传送机包括至少一个螺杆(142)，所述螺杆(142)的螺旋与前进的产品A相互作用以使产品A通过所述螺杆(142)自身传输。所述螺杆(142)的旋转速率是可调节的，以根据最初的前进速率来改变产品A的传输速率。特别是，通过所述螺杆(142)的产品A的传输速率(V_app)为最初的前进速率(V_in)的约数，使得产品A的输出流包括叠置的产品组。每一组中包括的产品A的数目等于所述螺杆(142)的所述最初的前进速率(V_in)与传输速率(V_app)的比值。

Description

处理产品流的装置及其方法

技术领域

本发明涉及处理产品流的技术。

本发明特别关注于在例如卫生清洁用品(尿布、卫生巾等)的产品自动处理(例如包装)机械领域中的可能应用。

但是，所涉及的这个可能的应用领域不应被解释为对本发明的保护范围的限制。

背景技术

在处理前进的产品流(例如：在生产和包装卫生清洁产品的机械领域中)中，从单个输入的产品流开始，经常需要选择性地改变产品流中的连续产品之间的间隔距离(或螺距)和/或需要获得由成组的叠置的产品所组成的输出流。

这种成组的叠置产品由当前称为“分组装置”的装置来形成叠置。文献EP-A-0 943562(已转让给本申请人)中描述了分组装置的例子。

这类装置通常需要在相当密集的产品输入流(每分钟大约1000件产品的密集度或更高)中工作，每一组中所包括的产品数量确定了所述分组装置的运行速率。例如，在每分钟1000件的输入流运转并每10个产品形成一组的分组装置必须能在分组速率等于每分钟100组时运转。用本领域的话来讲，单组被称为一叠，并且在特定的情况下认为所述分组装置有每分钟100叠且每叠10件的能力。但是，在许多的应用中，需要形成包含较少数量例如2个或3个产品的产品组。在这种情况下，施加在所述分组装置上的标称运行速率可以更高。例如，目前市场上可获得的性能最好的分组装置具备每分钟100-200叠的性能。已知的设备可每分钟生产200包：与每分钟2000件的机器组合的一个这样的设备因此能够形成每10件一叠。

当施加在所述分组装置上的标称运行速率变得太高，并实际上不能到达时，人们可能被迫进行如下操作：

降低输入流的密集度，例如在大约每分钟200-300件产品的低速，运转生产能力为每分钟1000件产品的单元；或

将产品输入流分成多个支流(例如3-4个支流，每一个支流的密集度降低到原来的三分之一或四分之一)，所述多个支流适合由一些分组装置以适当的方式处理。

第一个方案从生产率的角度来看明显效率低，而第二个方案转化成机器的复杂性(和费用)方面的明显负担；当仅暂时需要形成产品数量少的组时，这就是个更加不利的因素了。

发明内容

在本发明中，分组装置需要能形成例如卫生产品(例如一次性使用的吸收垫产品)的产品组，该产品组包括较少数量的单件产品(2个或3个)，其运行的节奏完全与上游处理站提供的高的节奏(按每分钟1000件或更多)相一致。

根据本发明，其目的是通过具有所附的权利要求中记载的特定技术特征的装置来实现的。本发明同样涉及相应的方法。

所述权利要求为此处与本发明相关的所公开的技术方案整体的一部分。

在一个实施例中，本发明可以获得一种分组装置，其能够以完全一致并可靠的方式在高的运行速率下运行，该高的运行速率完全与上游的生产和工作站的当前的运行节奏相一致。

在一个实施例中，在此描述的装置能够简便地进行改变物流中产品间隔的功能而不需要对它们进行任何真正的分组。

附图说明

参考附图，仅以非限制示例的形式对本发明进行描述，其中：

图1是本发明的装置的侧视图；

图2是上述同一装置的俯视透视图；

图3是有利于更好的理解本发明的装置的运行原理的几何图示；以及

图4是基本沿着图2中IV-IV线的正视图。

具体实施方式

在说明书中，接着描述的各种具体细节旨在彻底理解实施例。这些实施例可以缺少这些具体的细节一个或多个而实现，或者是采用其它方法，部件，材料等来实现。另外，为了清楚显示这些具体实施例的各个方面，已知的结构、材料或者是方法不再详细图示或描述。

整个说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”的意思是在所述实施例中描述的具体的特征、结构或特点至少包含在一个实施例中。因此，在整个说明书的不同位置出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不必然是指同一个实施例。此外，具体的特征、结构或特点可以在一个或多个实施例中以任意适合的方式组合。

所提到的标题仅仅是为了方便，因此并不能解释为保护的领域或是这些实施例的范围。

图1中，处理例如卫生清洁产品的产品处理装置的整体用10表示。在此示出的例子中，产品A是三叠的妇女卫生巾，在这种类型的包装中所包含的每一片目前被称为“流动包装”。当然，这里所述的这种方案可以被用于完全不同的产品，例如两叠的婴儿尿布。

此处示出的装置10包括在级联排列下进行操作的三个传送机，这三个传送机分别表示为12、14和16。

传送机12的功能是用作所述装置的输入传送机，其因此用于接受前进的产品A流(不必彼此间隔开)，具有相当高的速率，例如，每分钟大约1000件。在下文中将假定这个产品以V_in的输入速率前进。

根据本身已知的方案，传送机12包括带或链结构，在附图中只是更加详细的示出了其活动的部分(在一个实施例中示出的是下部120，至于这个循环结构的上部没有清楚地在附图中示出)，参考图1和图2，其具有固定距离的夹子结构122，该夹子结构122实质上包括弹簧夹，所述弹簧夹相对于所述传送机12从右向左的前进方向向后伸展，并以悬臂的形式悬挂在所述带的活动部分120，其限定了输入到所述装置10的产品A的间隔距离。

因此，每一个弹簧夹子结构122形成了一种用于对应产品A的保留袋。根据已知的标准(其不需要在此详细描述)所述产品A被***到所述结构122，在这样的条件下，使得当由传送机12的带120施加到产品上的前进的速率V_in下降时，产品A将从结构122滑出并掉落到传送机16上，该传送机16是指装置10的输出传送机。

传送机16可以由动力传送带组成，附图中仅示出了其上部的传送部分。传送机14在输入传送机12和输出传送机16之间的位置运转，可以用于实现上述减慢产品A的运动，使产品A从传送机12的保留袋中滑出并使它们掉落到传送机16上。

该描述特别是指装置10被用作分组装置的情况，即，从产品A流达到给定的前进速率(V_in)开始，产生成组叠置的产品A的输出流，每一组例如包括两个叠置的产品A。下文中将会更清楚地看到，可以控制装置10使得上述叠加的产品组包括3个或更多的产品A。

所述的装置10也适合用于简单地改变从传送机12到传送机16的传送过程中的产品A的间隔距离，而不会形成成组的叠加的产品：从这点来看，叠置在一起的几个产品形成的组可以被看成改变连续的产品之间的间隔距离的动作的延伸。

在此处示出的实施例中，传送机14包括两个旋转的螺旋结构(蜗杆)，依照由输入传送机12携带的产品A的纵向前进方向(关于这一方面请看图4中的正视图)对称排列(准确地说是镜像对称，同样涉及相应的螺旋或螺纹的旋向)。

两个螺杆142通常是悬臂式安装，并朝向装置10的输入端突出，使得输入传送机12上的产品A在所述两个螺杆的螺旋(或螺纹)之间的空隙中被轴向***并前进。

因此，螺杆传送机14被用于纵向接收到达的产品A流，纵向即，螺杆142的旋转轴(轴被表示为X₁₄₂)彼此平行并与输入传送机12上的产品A的传送方向平行的方向。

上述螺旋的螺距优选不小于产品A在输入传送机12和螺杆传送机14共同的前进方向上所测量的长度。这样，由于传送机14内特定的扇形板使产品A能够前进。

本领域的技术人员也将会理解，这个条件，尽管是优选的，其本身对于机械的运行并不是强制性的，下文将进一步描述。

参考标号144代表动力组，其能够使两个螺杆142以相反的方向旋转，并能够使螺旋部分瞬时角度位置保持镜像。

选择螺杆142的旋转方向使其与相应的螺旋的绕向或旋向相一致，这样，螺旋具有与产品A的前进方向(从右向左，参考图1和图2)相一致的明显的绕向移动。在此描述的实施例中，假定图2中所示的两个螺杆中左侧的一个顺时针旋转，而右侧的一个逆时针旋转。这里，也可以有相反的选择。

图3是被视为一种几何曲线的螺旋线H的一些几何参数。

特别地，所提到的螺旋线H是具有主轴X_H、半径R和螺距P的柱面螺旋线。

假设螺旋线H以角速率ω_H绕其轴X_H旋转，并且假设用g来代表螺旋线H所在的理想的圆柱面的发生线中的任何一条，该螺旋线H的任何一点将以等于ω_Hxp的速率V_app沿着所述发生线g移动。

这个速率V_app可以被定义为该螺旋线(和具有相应的几何形状的螺纹)的表观轴向螺旋速率或螺杆的传输速率。

可以看到的绕着轴X_H旋转的所述螺杆实际上具有以一个等于上述的表观轴向螺旋速率V_app的螺旋速率前进的视觉印象。同时，当用螺杆来传输材料(例如挤出机的螺杆)时，所述的速率V_app实际上是螺杆推送材料向前按照螺杆自身的轴向方向传输材料的速率。在此描述的装置10的功能实际上联系到通过动力组144的作用改变螺杆142绕其相应的轴X₁₄₂旋转的旋转速率的可能性，以精确并选择性地改变螺杆142自身推动从传送机12到达的产品A向前的速率。

特别地，假设调节螺杆142的旋转速率使得上述的传输速率V_app等于产品A进入的速率V_in，可以容易地理解，在这样的条件下，产品A将会沿着所述螺杆向前而不必修改其前进的速率。

相反，如果调整了螺杆142的旋转速率使得上述的传输速率V_app低于产品A到达速率V_in，当产品A在两个螺杆142之间轴向前进时，所述产品A的前进运动将会相应的慢下来：这实际上是因为螺杆142的螺旋线径向延伸妨碍了产品A的运动(如图4所示)。减速的作用例如用来降低产品A之间存在的间隔空间，因而降低从输入传送机12到输出传送机16移动中的间隔距离。

在此所述的本发明中，上述的减速作用被用于获得从传送机16上离开的产品A的组。

特别是，如果调整了螺杆142的旋转速率使得传输速率V_app等于进口的速率V_in的一半，一旦产品A已经到达螺杆142之间的间隙，所述产品A会以它们先前速率的一半的速率前进；因此，在给定的时间内，通过螺杆142传输时，它们行进的距离也等于当由输入传送机12传输时应有的行进距离的一半。

由于这种减速的作用，产品A从由夹子结构122形成的口袋中滑落，落到下面的传送机16上，传送机16也以等于V_app的速率前进，因此该速率等于输入速率V_in的一半。

通过将速率V_app减慢到等于V_in的二分之一，通过从传送机12的结构122滑落以及通过掉落到传送机16(保持其前进速率等于V_app)上所获得的效果，实际上是形成包含两件产品A的组，该产品A叠置在以速率V_app前进的传送机16上。

通过降低螺杆142的角速率使得上述的传输速率V_app(即，降低阻碍产品A前进的螺杆的螺纹或螺旋具有的速率)等于速率V_in的1/n(即，满足V_in/V_app＝n)，上述的机械可以被扩展到去形成包括任意数目的n件产品A叠置的组。

通过这种方式，一旦产品A被放置到螺杆142之间，产品A实际上即以等于入口速率V_in的1/n的速率前进。对于给定的时间，在螺杆142之间前进的产品A行进的距离等于当它们随传送机12移动时在相同的时间单位内行进距离的1/n。

当在形成两个叠置的产品A的组的情况下，减速作用不会转化为一个产品A无序地叠置在另一个产品A上：因为每个产品A一从相应的结构122滑落就掉落到传送机16上，并且每个产品A本身可接收随后从传送带12的结构122滑落掉落到其上的产品A。

本领域的技术人员应当理解，在实际应用中，数目n的选择是有条件的，要保持与层叠的产品A的个数相一致。另一方面，在此描述的方案特别关注于其用于实现包括少量产品(最多几个)的叠置产品的组的可能应用。

应该理解，在此描述的装置10根据“线上”运行标准运行，该装置10具有多个以级联排列的形式运行的传送机。这使得所述装置10能以较高的运行节奏运行，完全与以每分钟1000个产品和更高的产品A的进入流相匹配。

尽管本发明涉及使用螺杆142来减慢产品A的向前移动，相同的装置(通常利用螺杆142的旋转速率来改变通过所述螺杆142传送的产品A的传输速率V_app)能确定产品A移动的加速率，以增加产品之间的间距。

此外，所述的实施例涉及具有恒定螺距P的螺杆142。但是，在此描述的方案也适用于使用变化的螺距，例如，从所述螺杆的入口端开始到螺杆的出口端(参考图1或图2中从右向左)螺距逐渐减小。相反，在另一个实施例中，螺杆142的螺距从所述装置10的入口端开始到螺杆的出口端逐渐增加。此外，所述的方案预想使用一系列的螺旋螺杆142，可借助于具有由不同的扇形板构成的螺旋的螺杆来实现所述的方案。最后，即使所述的方案预想使用并排排列的两个螺杆142，但是使用单螺杆也可运行所述方案的基本装置。

因此，在不违背本发明的基本原理的情况下，参照在此描述的非限制性的例子，实现的细节和实施例可以进行变化，而不偏离所附的权利要求所限定的本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于从具有给定的前进速率(V_in)的产品(A)的输入流产生所述产品(A)的输出流的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)包括纵向接收所述产品(A)的输入流的螺杆传送机(14)，并且所述的螺杆传送机(14)包括至少一个螺杆(142)，所述螺杆(142)具有与前进的所述产品(A)相互作用以使所述产品(A)通过所述至少一个螺杆(142)传输的螺旋；所述至少一个螺杆(142)的旋转速率(ω)可选择性地调节(144)，以根据所述给定的前进速率(V_in)来改变由所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品(A)的传输速率(V_app)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺杆(142)的所述旋转速率(ω)可选择性的调节，以使由所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品的传输速率(V_app)为所述给定的前进速率(V_in)的约数，因此所述产品(A)的所述输出流包括叠置的产品(A)的组，在每一组中的所述产品的数量通过由所述给定的前进速率(V_in)和所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品的所述传输速率(V_app)的比值确定。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺杆(142)具有恒定的螺距。

4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺杆(142)的螺距不小于在所述产品(A)的输入流的前进方向上所述产品(A)的长度。

5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述螺杆传送机(14)包括至少一对彼此相互镜像对称旋转的所述的螺杆(142)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述螺杆传送机(14)被设定，以便将输入的所述产品(A)传输到位于所述至少两个螺杆(142)之间的位置。

7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，还包括输出传送机(16)，以接收来自于所述螺杆传送机(14)的所述产品(A)的输出流。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述输出传送机(16)的移动速率等于由所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品的所述传输速率(V_app)。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述输出传送机(16)位于所述螺杆传送机(14)的下面，用于接收所述产品(A)的所述输出流中掉落的所述产品(A)。

10.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还提供了具有保持结构(122)的输入传送机(12)，以接收输入的所述产品(A)，并且其中所述至少一个螺杆(142)与由所述输入传送机(12)传输的所述产品(A)相互作用使得其从所述保持结构(122)滑出。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述输入传送机(12)包括循环结构，所述保持结构(122)从所述循环结构伸出。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述保持结构(122)的敞开方向与所述输入传送机(12)上所述产品(A)的前进方向相反。

13.一种用于从具有给定的前进速率(V_in)的产品(A)的输入流产生所述产品(A)的输出流的方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收(12)所述产品(A)的输入流；

将所述产品(A)的输入流进给到至少一个螺杆(142)，所述至少一个螺杆(142)具有与前进的所述产品(A)相作用以通过所述至少一个螺杆(142)传输所述产品(A)的螺旋，和

调节(144)所述至少一个螺杆(142)的旋转速率(ω)来相应地调节由所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品(A)的传输速率(V_app)，其中，可以根据所述给定的前进速率(V_in)选择性地调节所述至少一个螺杆(142)的所述旋转速率(ω)，而改变由所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品的所述传输速率(V_app)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：调节(144)所述至少一个螺杆(142)的所述旋转速率(ω)，以使得由所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品的所述传输速率(V_app)是所述给定的前进速率(V_in)的约数，因此所述产品(A)的输出流包括叠置的所述产品(A)的组，在每一组中的所述产品的数量通过由所述给定的前进速率(V_in)和所述至少一个螺杆(142)传输的所述产品的所述传输速率(V_app)的比值确定。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述产品(A)为卫生用品，例如一次性使用的吸收垫及其类似物。