CN104245516A - 用于在装填机中降低包装外壳的复位力的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在装填机中降低包装外壳的复位力的方法。从装填机的料箱提取扁平折叠的包装外壳,一方面直立成在横截面中形成平行四边形的包装外壳,并且随后转移到用于沿着运输路径运输直立的包装外壳的运输设备上。为了在不增大用于提取和展开扁平折叠的包装外壳的周期时间的情况下实现与包装外壳的各自材料相匹配的复位力降低,提出了,在直立的包装外壳处于运输设备的运输路径上期间,通过将外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到大于90°而降低复位力。复位力的降低可以在包装外壳在运输路径上移动期间或者停顿期间实现。此外,还提出了一种用于实施该方法的装填机。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在装填机中降低包装外壳的复位力的方法,其中,每个扁平折叠的包装外壳都具有四个通过平行延伸的外部的和内部的折弯棱边彼此分开的包装壁,并且在外部的折弯棱边上分别包含在包装壁之间的锐内角,所述方法包括如下方法步骤:
-将扁平折叠的包装外壳引入装填机的料箱中,
-利用提取和展开装置,从料箱分别取出扁平折叠的包装外壳并且将扁平折叠的包装外壳展开成在横截面中形成平行四边形的直立的包装外壳,
-借助转移装置将直立的包装外壳转移到运输设备上,该运输设备用于将直立的包装外壳沿着运输路径进行运输,其中,在直立的包装外壳处于运输设备的运输路径上期间,在直立的包装外壳上实施至少一个加工步骤。
背景技术
用于将产品、尤其是液态食品灌装到由纸板复合材料组成的包装容器中的装填机是现有技术中已公知的。对于已公知的装填机的构造,例如参见EP 0 936 992 B1和DE 41 42 167 C2。
由于较好的可运输性,通常方形的包装容器首先在装填机中由配设有折弯棱边并且焊合成包装外壳的包装坯料建立。每个扁平折叠的包装外壳具有四个通过平行延伸的外部的和内部的折弯棱边彼此分开的包装壁。在扁平折叠的包装外壳的外部的折弯棱边上分别包含在包装壁之间的锐内角。扁平折叠的包装外壳的内部的折弯棱边布置在外部的折弯棱边之间。在扁平折叠的包装外壳的内部的折弯棱边上分别包含在包装壁之间的钝内角。假如包装壁具有一致的尺寸,则内部的折弯棱边将外部的折弯棱边之间的距离中分。
从料箱向装填机的至少一个输送线供应扁平折叠的包装外壳。包装外壳作为堆垛,通常直立地前后依次布置在料箱中。在料箱的指向输送线方向的提取侧上暴露出各个在前面的包装外壳的四个包装壁中的两个。给堆垛在其后侧上朝着提取侧的方向上施加力,例如弹簧力或者线性驱动器的力,以便使堆垛的包装外壳向提取侧移动。
提取和展开装置包括用于获取在料箱的提取侧暴露的两个包装壁中的一个的抓具、用于这两个开放的包装壁中的另一个的引导器、以及在运动方向上布置在引导器后方的保持元件,这些保持元件用于容纳展开的包装外壳的外部的折弯棱边。
提取和展开装置首先将扁平折叠的包装外壳展开成在横截面中形成矩形的包装外壳。展开的包装外壳由运输设备接收。沿着装填机的输送线对由包装外壳制成的包装容器进行消毒、填充并随后封闭。包装底部的生产通常直接在填充之前实现。随后通常生产包装头部。
作为运输设备,尤其使用了运输轮或者周转的输送带,它们具有用于展开的包装外壳或包装容器的兜状的容纳部。步进地转动的运输轮具有多个在径向上向外延伸的、平行的容纳部。这些容纳部通常构造为销轴(Dorn),将展开的包装外壳或包装容器推到这些销轴上;因此也称之为销轴轮。在这类运输轮的另一设计方案中,每个容纳部都包括多个臂或型材,它们贴靠在展开的包装外壳或包装容器的外侧上,尤其是直接相邻于折弯棱边。在这种情况下,容纳部形成小室,展开的包装外壳或包装容器可被推到小室中;因此也称之为小室轮。
下面参照图1a)-d)更详细地解释位于D-52441林尼希的SIG Combibloc GmbH公司的一种属于现有技术的装填机,该装填机具有提取和展开装置:
扁平折叠的包装外壳(1)直立地储存于装填机的料箱(2)中。每个扁平折叠的包装外壳(1)具有四个通过平行延伸的外部的折弯棱边(3a、3b)和内部的折弯棱边(4a、4b)彼此分开的包装壁(5a、5b,6a、6b)。
料箱(2)的提取侧(7)开放了各个在前面的包装外壳(1)的两个朝向前方的包装壁(5a、5b)。为了使提取侧(7)上的包装外壳(1)不从料箱中掉出,在提取侧(7)上布置有支持元件(8a、8b),这些支持元件沿着前面的包装外壳(1)的外部的折弯棱边(3a、3b)延伸。各个在前面的包装外壳(1)不是以两个包装壁(5a、5b)的整个宽度进行提取。相反地,仅仅在料箱(2)的提取侧(7)上的包装外壳(1)的两个开放的包装壁之一(5a)上获取包装外壳(1)(参见图1a))。吸力抓具(9)用于获取包装壁(5a),该吸力抓具固定在能围绕竖直轴线(10)摆动地布置的摆臂(11)上。通过吸力抓具(9)的围绕轴线(10)实施的摆动运动,首先使外部的折弯棱边(3a)从支持元件(8a)中脱离,其中,在吸力抓具(9)围绕相对置的、仍然被支持元件(8b)保持的外部的折弯棱边(3b)的进一步摆动运动的情况下,形成了扁平的平行四边形,这尤其可以从图1a)看出。在进一步摆动运动的行程中,外部的折弯棱边(3b)首先从支持元件(8b)离去。随后,包装外壳(1)利用两个开放的包装壁中的另一个(5b)滑动地沿着引导元件的拱曲的引导面(12)引导。引导面(12)在包装外壳(1)沿着运动路径(14)的运动的情况下导致锐内角(15a、15b)的扩大,其中,包含包装壁(5b、6b)之间的内角(15a)和包装壁(5a、6a)之间的内角(15b)。沿着运动路径(14)的方向,在拱曲的引导面(12)的端部上存在有保持元件(16),该保持元件以槽状凹陷部的形式引入到引导元件(13)中。保持元件(16)用于容纳展开的包装外壳(1)的外部的折弯棱边。同样地,沿着运动路径的方向,在引导面(12)后方存在有形式为保持条(17)的方位固定的另一保持元件(17),用以容纳正相反对置的外部的折弯棱边(3a)。保持元件(16、17)的距离和取向以如下方式实现,即,被保持元件(16、17)容纳的包装外壳在横截面中形成矩形。为了将完全展开的包装外壳转移到布置于提取和展开装置下游的运输设备上,如尤其开篇所述的运输轮那样,该取向是必要的。
因为包装外壳(1)在引入到料箱(2)中之前长期以扁平折叠的状态储存或运输,所以包装外壳(1)的折弯棱边(3a、3b、4a、4b)造成复位力,这些复位力对包装外壳(1)的展开起反作用。随着起先将扁平折叠的包装外壳(1)展开成在横截面中形成平行四边形、尤其是形成矩形的包装外壳,使得复位力增加。
为了降低复位力,借助吸力器将包装外壳(1)在拱曲的引导面(12)的端部上略向外运动超过矩形的横截面,从而使包装外壳起先的锐内角(15a、15b)短时间内稍微大于90°,这可以从图1c)看出。
由此可以在未折弯的折弯棱边(3a、3b)中对包装外壳(1)进行过度延伸,借此,包装外壳(1)在展开后尽可能精确地拥有并且保持期望的矩形或者说正方形的横截面(图1d)。
然而,对折弯棱边的过度延伸只有在一定的条件下有效果,这是因为必须根据纸板特性对包装外壳或多或少地进行过度延伸。然而,由于吸力抓具(9)的恒定的运动路径(14),个别的过度延伸是不可能的。此外,用于过度延伸的吸力抓具(9)的额外运动需要时间,由此,延长了提取和展开周期。该周期延长降低了整个装填机的工作速度。
为了即使过度延伸也不过分限制装填机的速度,就要以尽可能高的速度提取并展开包装外壳。由此,在折弯棱边(3a、3b)扣合进保持元件(16、17)中的情况下将产生高的噪声。
EP 0 978 453 A公开了一种用于提取扁平折叠的包装外壳从料箱并且用于展开取出的包装外壳的提取和展开装置,该提取和展开装置将部分地、在横截面中展开成平行四边形的包装外壳转移到包括两个周转的带的运输设备上,这些周转的带用于使直立的包装外壳沿着运输路径运输。在运输设备上进行转移时,包装外壳借助折叠机构短暂地过度延伸,该折叠机构可摆动运动地布置在提取和展开装置上。通过过度延伸降低了复位力。
EP 0 356 824 A1公开了一种用于借助直立装置将扁平折叠的包装外壳展开的方法,在该方法中,通过提升输送机将扁平折叠的包装外壳引导进发送辊之间并且倾斜向上进行输送。借助推进设备以及支架,将扁平折叠的包装外壳在直立装置中展开,其中,将外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大至接近180°。在此,发生复位力降低。此后,推进设备从发送辊的侧运动离开,其中,推进设备占据中间位置,从而使包装外壳松弛至正方形横截面并且保持该正方形横截面。随后,卸载输送机械将直立成正方形横截面的包装外壳推移到销轴轮上。
EP 0339 116 A2公开了一种用于在纸板竖立装置中降低包装外壳的复位力的方法,其中,借助具有吸力盘的周转的输送机从料箱单个地提取扁平折叠的包装外壳并且借助引导元件直立成在横截面中形成矩形的包装外壳。输送机将直立的包装外壳直接转移到用于降低复位力的机构上,该机构包括两个周转的上输送带和两个周转的、具有布置于其上的凸起部的下输送带。两个上输送带在进入侧形成逐渐变细的升降通道,该升降通道导致,在包装外壳穿过升降通道期间,外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到180°。随后,如此扁平折叠的包装外壳到达用于使该扁平折叠的包装外壳再次直立的工位。在扁平折叠的包装外壳再次直立后,该包装外壳到达卸载输送机,该卸载输送机将直立的包装外壳输送至装填机。
DE 933 918 B公开了一种用于在装填机中降低直立的包装外壳的复位力的装置,在该装置中借助剑形提取器由下方从料箱提取扁平折叠的包装外壳并且直立成在横截面中形成矩形的包装外壳。为了降低复位力,将松弛导板铺设到直立的包装外壳的上表面上,该松弛导板围绕下面的折叠升降通道棱边实施摇动运动。在复位力降低期间,剑形提取器将直立的包装外壳固定在衬底上,具体地说直到包装外壳通过松弛导板被完全地扁平折叠为止。随后,借助输送机构将包装外壳进一步运输。
US 5 007 889 A公开了一种用于从料箱提取并展开扁平折叠的包装外壳的装置,其中,包装外壳的展开利用展开臂实现。在利用布置于摆臂上的吸力抓具提取包装外壳期间,通过借助展开臂将内角θ暂时扩大至大于90°的方法同时降低包装外壳的复位力。
发明内容
从该现有技术出发,本发明的任务在于,提供一种方法,从而能够实现降低匹配于包装外壳的各自材料的复位力,而不增大用于提取并展开扁平折叠的包装外壳的周期时间。此外,还提供一种用于实施该方法的装填机。
该任务的解决基于如下思想:将对包装外壳的复位力的降低与提取过程和展开过程脱离。具体地说,在开篇所述类型的方法的情况下,该任务通过如下方式得到解决,即,在直立的包装外壳处于运输设备的运输路径上期间,通过将在外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角暂时扩大到大于90°地降低复位力。复位力的降低借助于布置在运输设备上的、不依赖于提取和展开装置的用于降低复位力的装置实现。
本发明利用了用于降低复位力的、布置在提取和展开装置下游的运输设备的运输路径上的自由的时间空档。由此可以在用于展开过程和提取过程的较短周期时间的情况下实施匹配的过度延伸。缩短的周期时间可以实现整个装填机的较高的工作速度。在步进地驱动的、布置在下游的运输设备中,自由的时间空档通过包装外壳沿着运输路径的未被利用的停顿位置和/或移动相位产生。至少一个加工步骤,尤其是包装底部的形成,在停顿时段期间在加工工位上沿着运输路径施行。在包装外壳的停顿位置上,例如在运输设备的转移位置与加工工位之间,停顿时段到目前为止未被利用。迄今为止也没有利用转移位置与加工工位之间的移动相位,以便影响包装外壳。
通过匹配的过度延伸以及复位力的降低,降低了包装外壳在运输轮的容纳部的移入或拉出时的摩擦;此外避免了完全直立的包装外壳自身扭转。
一种用于实施根据本发明的方法的装填机的特征在于具有一种布置在运输设备上的、不依赖于提取和展开装置的装置,该装置用于通过将外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角暂时扩大到大于90°而降低了直立的包装外壳中的复位力。提取和展开装置将起先的扁平折叠的包装外壳展开成在横截面中形成平行四边形的直立的包装外壳。包装外壳在展开成直立的包装外壳的情况下最大程度地拥有矩形的横截面。通过将包装外壳向外展开超过矩形的横截面并且由此使外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到大于90°的方法,使提取和展开装置尤其导致不进行复位力的降低。
布置在下游的运输设备优选地步进地运行,以便能够使直立的包装外壳完美的转移到运输设备上,并且以便在直立的包装外壳上实施至少一个加工步骤,例如尤其是形成包装容器的底部。
通过运输设备的步进的运行所产生的停顿时间优选地不仅用于施行至少一个加工步骤,而且还用于降低复位力。然而,备选地,也可以在直立的包装外壳沿着运输路径运动期间降低复位力。
优选地在步进的运行的运输设备的停顿期间使用的、用于降低复位力的方法在于,使外部的折弯棱边沿着直立的包装外壳的外部的折弯棱边之间的横截面对角线的方向朝彼此移动,以便使外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到大于90°。通过运动长度可以使所需的过度延伸匹配于依赖于材料的复位力的程度。
用于降低复位力的方法,尤其是在直立的包装外壳沿着步进地运行的运输设备的运输路径的运动期间,其特征在于,通过使两个对置的包装壁彼此平行地分别围绕两个外部的折弯棱边中的一个进行摆动的方法,使外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到大于90°。通过该平行摆动运动的摆动角度的大小调整降低复位力的程度。
对于用于生产包装容器的常用的复合材料来说已经表明,为了降低复位力,优选地将外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到120°至180°之间范围内的角度。为了在现代装填机情况下获得可接受的用于提取过程和展开过程的周期时间,如此的扩大就不再是可接受的了。根据本发明,由于在布置于下游的运输设备的运输路径上目前可用的时间空档,甚至能够重复地使外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角暂时扩大到大于90°,尤其是至少120°。
由于运输设备的紧凑的结构形式以及适用于步进地运行,优选地将布置在提取和展开装置下游的运输设备设计为运输轮,该运输轮具有多个在径向上向外延伸的、用于各一个包装外壳的容纳部,每个容纳部均具有多个型材,这些型材可止挡在包装外壳的折弯棱边上和/或附近,并且运输设备具有用于使运输轮围绕转动轴线转动的驱动器。装填机中的常见的运输轮具有四个均匀地在转动轴线的圆周上布置的容纳部。运输轮的驱动器设计为步进驱动器,利用该步进驱动器,在运输轮转动过一个步进角度,尤其是90°之后,用于包装外壳的容纳部能被引入到停顿位置中。在直立的包装外壳转移到布置在下游的运输轮上的转移位置之后,运输轮再转动过所述步进角度,从而使运输轮的另一容纳部转动到与提取和展开装置的保持元件对齐的位置中。在转动运动之后紧跟着将另一包装外壳推入到该另一容纳部中。通过运输轮的转动,之前加载了包装外壳的容纳部到达了尤其是水平的停顿位置中。
要么在运输轮的停顿期间,要么在运输轮转动过步进角度期间,启动用于降低复位力的装置。
用于在运输轮的停顿期间降低复位力的装置可以特别有利地整合到装填机中,当每个容纳部具有至少一个第一型材并且容纳部具有至少两个第二型材时,第一型材就可以贴靠在包装外壳的两个外部的折弯棱边其中一个上和/或附近,第二型材可以贴靠在包装外壳的两个外部的折弯棱边中的另外的附近。
在横截面中形成矩形的直立的包装外壳的复位力导致,该包装外壳可靠地保持在具有至少三个型材的容纳部上。如果该容纳部仅具有一个第一型材,则该第一型材优选地实施为角型材,该角型材可贴靠在折弯棱边上。可贴靠在相对的外部的折弯棱边上的两个第二型材优选地实施为棒。
在设计有这类第一和第二型材的运输轮中,作为用于在运输轮的停顿期间降低复位力的装置,优选地设置有可暂时贴靠在两个外部的折弯棱边中的至少一个上的推动元件,该推动元件以如下方式设立,即,它能沿着直立的包装外壳的外部的折弯棱边之间延伸的横截面对角线的方向运动。第二型材与外部的折弯棱边的距离优选地如此确定,即,推动元件能沿着外部的折弯棱边的方向移动经过棒。在运输轮停顿期间,方位固定地支承的推动元件沿着横截面对角线挤压包装外壳,由此,使外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到大于90°。推动元件沿着横截面对角线方向的行进路径如此确定,直到中断复位力为止。在此,包装外壳支撑在容纳部的第一型材上。在推动元件拉回后,包装外壳再次如此程度地直立,即,直到包装外壳再次贴靠在两个第二型材上为止。
在本发明的设计方案中也能想到的是,容纳部具有分别设计为角型材的第一和第二型材,这些角型材能贴靠在外部的折弯棱边上。这两个角型材中的一个具有设计为推动元件的区段,该区段能暂时沿着直立的包装外壳的外部的折弯棱边之间延伸的横截面对角线的方向运动。
通过如下方式实现将用于降低复位力的装置几乎完全的整合到运输轮中,即,每个容纳部具有两个第一保持部,其中,这两个第一保持部容纳有包装外壳的两个外部的折弯棱边中的一个以及两个内部的折弯棱边中的一个,每个容纳部还具有两个第二保持部,其中,这两个第二保持部容纳有包装外壳的两个外部的折弯棱边中的另一个以及两个内部的折弯棱边中的另一个;两个第一保持部方位固定地布置在运输轮上,而第二保持部可摆动运动地布置在运输轮上,从而通过两个第二保持部的摆动运动,使得两个对置的包装壁彼此平行地分别能围绕两个外部的折弯棱边中的一个摆动。通过两个第二保持部在运输轮的停顿或转动期间的摆动,将外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角暂时扩大到大于90°,并由此克服复位力。
具有能摆动运动地布置的保持部的装填机的另一优点在于,当扁平折叠的包装外壳在横截面中直立成平行四边形时,其横截面仅为完全直立的包装外壳的矩形横截面的大约1/3,则已经可以实现将直立的包装外壳转移到布置于下游的运输设备上。如此仅部分地直立的包装外壳被推入到运输轮的容纳部中,该容纳部由于能摆动运动地支承的第二保持部而能够可靠地容纳部分直立的包装外壳。由此,对扁平折叠的包装外壳的完全直立可以部分地转到布置于下游的运输设备中。
每个容纳部的两个第二保持部优选地以机械方式彼此连接并且形成连杆传动机构的连杆,该连杆传动机构布置在运输轮上。以相同的方式,两个第一保持部能够彼此连接至唯一一个型材。两个第二保持部的摆动运动首先导致包装外壳的完全直立,直到它具有矩形或正方形的横截面为止。在进一步的摆动运动进程中降低复位力。该装填机具有用于使两个第二保持部枢转的,并且因此也用于降低复位力的装置。
该装置包括具有圆柱形的且方位固定的曲线体的圆柱体曲线传动机构、在圆柱体曲线部中引导的触探元件以及导杆,曲线体与运输轮的转动轴线同轴地布置,导杆在一侧与触探元件连接并且在另一侧与第二保持部连接。曲线体中的圆柱体曲线部以如下方式进行设计,即,首先第二保持部对将包装外壳直立成矩形或正方形。圆柱体曲线部的进一步进程导致摆动运动的继续,由此,使外部的折弯棱边上的包装壁之间的内角扩大到大于90°。通过圆柱体曲线部的这类造型,导致用于降低复位力的装置在运输轮的转动期间是启动的。
倘若使以上所述的用于降低复位力的装置在能步进地运行的运输轮的停顿期间应当能启动,那么圆柱体曲线部的至少一个区段就得布置在曲线体的能在运输轮的转动轴线方向上移动的节段中。触探元件在包装外壳直立成矩形或正方形的时间点处到达圆柱体曲线怒的该区段。此后,例如利用机械方式操纵的推杆使圆柱体曲线部的该区段从起始位置沿着运输轮的转动轴线方向移动,由此,尽管在运输轮的停顿时,第二保持部的摆动运动也继续进行。在为了降低复位力而使第二保持部摆动后,将曲线体的能移动地引导的节段拉回其起始位置,从而使能移动的节段中的圆柱体曲线部的区段再次与其余的、布置在方位固定的曲线体中的圆柱体曲线部对齐。在进一步的进程中,圆柱体曲线部环形地构造,从而使第二保持部在运输轮接下来的转动一个步进角度期间不再通过导杆运动,直到它们在到达运输轮的转移位置之前转动过最后的步进角度期间发生枢转为止,使得仅仅部分地直立的包装外壳能推入容纳部中。
附图说明
下面,参照附图更详细地解释本发明。其中:
图2示出在启动用于降低复位力的装置之前,装填机的示意性的立体的部分视图,
图3示出在启动用于降低复位力的装置期间,根据图2的装填机的部分视图,
图4a-d示出用于阐明从根据图2和图3的装填机的料箱提取和展开包装外壳的示意性的视图,
图5a-b示出用于阐明在根据图2和图3的装填机中降低复位力的示意性的视图,
图6示出在降低包装外壳上的复位力并且同时将另一包装外壳转移到运输设备上期间,装填机的第二实施例的示意性的立体的部分视图,
图7示出在运输轮的转动期间,根据图6的装填机的部分视图,
图8a-d示出用于阐明在根据图6和7的装填机中降低复位力的示意图,
图9a-f示出装填机的第三实施例的示意性的立体的部分视图,在该装填机中,在运输轮的转动期间降低复位力,并且
图10a-c示出用于阐明在根据图9a-f的装填机中降低复位力的示意图。
具体实施方式
只要图2至图10中部分地示出的用于在包装容器中灌装液态食品的根据本发明的装填机包括如图1中部分地示出的根据现有技术的装填机那样一致的组件,则使用一致的附图标记。此外,参考对图1中所示的装填机的解释作为补充。
在根据图2至图5的装填机的框架(20)上,在输送线的开头,布置有用于容纳扁平折叠的包装外壳(1)的料箱(2),这些包装外壳用于生产包装容器。料箱(2)包括保持型材(21a、b),这些保持型材贴靠在包装外壳(1)的外部的折弯棱边(3a、b)上。料箱(2)的提取侧(7)开放了各个在前面的包装外壳(1)的总共四个包装壁(5a、b,6a、b)的两个在前面的包装壁(5a、b)。在装填机的输送线上布置在料箱(2)的下游的提取和展开装置包括吸力抓具(9),该吸力抓具具有三个用于获取在提取侧(7)开放的包装壁(5a)的气动吸力器。吸力抓具(9)沿着直线的运动路径(23)能垂直于开放的包装壁(5a)移动地布置。
此外,提取和展开装置具有平的引导面(24),该引导面用于包装外壳(1)的两个开放的包装壁中的另一个(5b)的外部的折弯棱边(3b)。平的引导面(24)滑动地引导外部的折弯棱边(3b)。
在运动路径(23)的方向上,在平的引导面(24)后方存在有用于容纳外部的折弯棱边(3a)的方位固定的保持元件(17)。用于容纳在正相反对置的外部的折弯棱边(3b)的保持元件(25)能在图4a-c中所示的起始位置与图4d中所示的终止位置之间借助线性驱动器往复运动。不仅方位固定的保持元件(17)而且能运动的保持元件(25)均设计为角型材。角型材的两个彼此成角度布置的面在图4d中所示的终止位置中贴靠在包装壁(5a、6a或5b、6b)上。
尤其从图4a-d可以看出,平的引导面(24)与吸力抓具(9)的运动路径(23)的距离从料箱(2)的提取侧(7)起沿着保持元件(17、25)的方向持续地减少。
为了将被保持元件(17、25)完全直立的、在横截面中形成正方形的包装外壳(1)转移到布置在提取和展开装置下游的装填机的运输设备(26)上,吸力抓具(9)利用执行器(22)能竖直地上下运动。
运输设备(26)包括能围绕转动轴线(28a)转动的运输轮(29),该运输轮具有四个在径向上向外延伸的容纳部,这些容纳部分别具有第一型材(30)和两个第二型材(31)。第一型材(30)实施为角引导器并且能贴靠在外部的折弯棱边(3b)上。两个第二型材(31)实施为棒型材并且能直接相邻于外折弯棱边(3a)地贴靠。第一和第二型材(30、31)形成小室,具有矩形横截面的展开的包装外壳能被推入该小室中。运输轮(29)的转动轴线(28a)处在横向于装填机的输送线(23)的垂直平面内。运输轮(29)由未示出的驱动器步进地围绕转动轴线(28a)分别转动90°。由所示的运输轮(29),将展开的包装外壳(1)转移到另外的、图中未示出的运输设备上,以便在包装外壳上实施进一步的加工步骤。
在运输设备上布置有用于降低复位力的装置(32)。用于降低复位力的装置(32)包括推动元件(33),该推动元件通过臂(34)与运动驱动器(35)连接。实施为角型材的推动元件(33)平行于外部的折弯棱边(3a)延伸,该推动元件可暂时贴靠在该外部的折弯棱边上,其中,折弯棱边(3a)在角型材的组成角的两边之间抵靠在该角型材的内侧上形成的棱边(36)上。运动驱动器(35)固定在装填机的框架(20)上。
根据图2、图3的装填机按如下进行工作:
在提取并展开包装外壳(1)后,将该包装外壳推入运输轮(29)的垂直朝下的容纳部中。随后,将运输轮(29)按照逆时针方向(37)地借助未示出的驱动器转动90°的步进角度,从而使此前加载的容纳部到达水平朝右的停顿位置中。在运输轮(29)的该停顿位置中,启动用于降低复位力的装置的运动驱动器(35),从而使推动元件(33)贴靠在外部的折弯棱边(3a)上。在推动元件(33)的进一步移动过程中,包装壁(5a、6a)从棒状的第二型材(31)脱离,而外部的折弯棱边(3a、b)沿着横截面对角线的方向朝彼此运动。在此,外部的折弯棱边(3a、b)上的包装壁(5a、6a或5b、6b)之间的内角(39)扩大到大于90°,这可以从图5清楚地看出。内角(39)的这种扩大在折弯棱边(3a、b)以及内部的折弯棱边(4a、b)中引入预应力。随后,推动元件(33)借助运动驱动器(35)拉回到起始位置,从而使包装外壳(1)再次拥有矩形横截面,然而却具有降低了的复位力。最后,将运输轮(29)再次转动过90°的步进角度,由此,下一个由垂直朝下的容纳部预先容纳的包装外壳(1)达到水平朝右的停顿位置并实现复位力的降低。
图6和图7中部分地示出的装填机与图2和图3中所示的装填机的区别在于,将仍未完全直立成矩形或正方形的包装外壳(1)转移到运输轮(29)的垂直朝下的容纳部上。此外,用于降低复位力的装置(32)以不同的方式构建。只要图6和图7中所示的装填机具有与图2和图3中部分示出的装填机一致的组件,则使用一致的附图标记。此外,为了避免重复,参见那里的解释。
运输轮(29)同样具有四个容纳部,其中,每个容纳部均具有在径向上向外延伸的第一型材(40),第一型材方位固定地布置在运输轮(29)上。第一型材(40)在侧边缘上弯曲。弯曲的型材区域形成用于容纳包装外壳(1)的外部的折弯棱边(3a)以及内部的折弯棱边(4a)的第一保持部(41)。第二型材(42)同样在径向上向外延伸并且同样在边缘区域弯曲。弯曲的区域形成用于容纳包装外壳(1)的另一外部的折弯棱边(3b)以及另一内部的折弯棱边(4b)的第二保持部(43)。第二型材(42)实施为具有四个铰链的连杆传动机构的连杆,该连杆传动机构将导杆(44)的直线运动变换成第二型材(42)的摇动。连杆传动机构具有两个摇臂(45),它们在一端部铰接在布置于第二型材(42)的延长部中的悬臂(46)上,并且在另一端部铰链地铰接在运输轮(29)的轴体(28b)上。摇臂(45)平行于包装外壳(1)的侧壁(6a、5b)运动。
导杆(44)两件式地实施。导杆分成弯曲部分(44a)和直线部分(44b)。弯曲部分(44a)铰接在第二型材(42)的下侧上。在相对置的端部上,弯曲部分(44a)铰链式地与直线部分(44b)连接。直线部分(44b)在远离铰链的端部上与形式为曲线辊轮的触探元件(47)连接。直线区段(44b)沿着运输轮(29)的转动轴线(28a)方向由与轴体(28b)抗相对转动(drehfest)地连接的引导元件(48)强制引导。触探元件(47)是圆柱体曲线传动机构(49)的组件。圆柱体曲线传动机构(49)与运输轮(29)的转动轴线(28a)同轴地具有方位固定地布置在框架(20)上的曲线体(50)。在曲线体(50)中引入形式为槽的圆柱体曲线部(51),圆柱体曲线部引导触探元件(47)。圆柱体曲线部(51)的区段(52)是曲线体(50)的能沿着转动轴线(28a)方向移动的节段(53)的组件。节段(53)借助操纵机构(55)能在曲线体(50)的滑槽(54)中往复运动。该运动借助为了清楚起见未示出的驱动器实现。
下面,参照图8a-d更详细地解释用于在根据图6和图7的装填机中降低包装外壳(1)中的复位力的方法。
图8a示出了运输轮(29)的垂直朝下的容纳部的俯视图。在容纳部的该位置中,将仅仅部分地直立成平行四边形的包装外壳(1)推入容纳部中。在本实施例中,包装外壳(1)直立成菱形,该菱形具有完全直立的包装外壳(1)的正方形横截面的约1/3。随后,将运输轮(29)按照顺时针方向(56)地再转动过90°的步进角度,从而使容纳部水平地朝左(参见图6)。在该转动了90°期间在运输轮(29)的方向上,触探元件(47)在圆柱体曲线部(51)中向内引导,由此,导杆(44)将第二型材(42)枢转到图8b中所示的停顿位置中。在图8b中所示的容纳部的停顿位置中(其中容纳部水平地朝左),包装外壳(1)在横截面中直立成正方形。此时为了降低在包装外壳(1)中的由折弯棱边(3a、b,4a、b)造成的复位力,将外部的折弯棱边(3a或3b)上的包装壁(5a、6a或5b、6b)之间的内角(39)扩大到大于90°。在图8b、c中所示的容纳部的水平朝左的位置中,触探元件(47)处在曲线体(50)的能移动地布置的节段(53)的区段(52)中。借助操纵机构(55),此时将节段(53)沿着转动轴(28a)的方向向内地沿着运输轮(29)的方向移动,由此,第二型材(42)摆动到根据图8c)的与图8a)相反的位置中。由此,使内角(39)扩大到大于90°的值,在所示的实施例中为约130°。随后,在容纳部的垂直朝左的位置中的停顿期间,将操纵机构(55)拉回,直到区段(52)再次与圆柱体曲线部(51)的其余部分对齐为止,这可以在图8d)中看出。
此时将实现运输轮(29)的两次进一步的分别转过90°的步进角度的转动,其中,完全直立并且在折弯棱边中过度延伸过的包装外壳(1)保持其正方形的横截面。这通过如下方式实现:在随后两次分别转过90°步进角度的转动期间,触探元件(47)在圆柱体曲线部(51)的环形区段(57)中引导。一旦容纳部水平朝右,就将具有降低的复位力的直立的包装外壳转移到随后的为了清楚起见未示出的运输设备上。在容纳部从该转移位置随后转动90°到达垂直朝下的接收位置(图8a)期间,触探元件(47)在圆柱体曲线部(51)的向外引导的区段(58)中引导,由此,能摆动运动的第二型材(42)再次到达图8a中所示的用于接收另一个部分直立的包装外壳(1)的位置中。
图9a-f中部分地示出的根据本发明的装填机很大程度上对应于根据图6和图7的装填机。只要该装填机具有一致的组件,则使用一致的附图标记。此外,参见对根据图6、7的装填机的解释作为补充。
根据图9a)-f)的装填机与根据图6和图7的装填机之间的主要区别在于,复位力的降低只在直立的包装外壳(1)沿着运输轮(29)的运输路径运动期间实现,然而,却并不在运输轮的停顿期间,如在根据图2或图6和图7的装填机的实施例的情况下那样实现。运输轮的容纳部与根据图6和图7的实施例一致地设计,从而在这方面参照那里的实施例。用于降低复位力的装置(32)与根据图6和图7的用于装填机的那一装置的区别在于,圆柱体曲线部(51)的区段(52)没有布置在曲线体(50)的能移动的节段(53)中。能移动的节段(53)是可省略的,这是因为第二型材(42)的运动在运输轮(29)的转动期间只通过触探元件(47)在连续的圆柱体曲线部(51)中的移动引起。
下面,更详细地解释对包装外壳的完全直立和对包装棱边(3a、b,4a、b)随后的过度延伸:
图9a)、图10a)示出了具有垂直朝下的容纳部的运输轮(29),在该容纳部中实现对在横截面中非正方形的、直立成平行四边形的包装外壳(1)的接收。触探元件(47)以到运输轮(29)的最大可能距离地存在于圆柱体曲线部(51)中。在运输轮按照顺时针方向(56)随后转动过90°的步进角度期间,触探元件(47)在圆柱体曲线部(51)的向内引导的区段(59)上沿着运输轮(29)的方向引导,由此,导杆(44)将第二型材(42)枢转到图9c)、10b)中所示的位置中。在该位置中,外部的折弯棱边(3a、b)上的包装壁之间的两个内角被扩大到大于90°的角度,在所示的实施例中为大约140°,并且由此降低了自折弯棱边(3a、b,4a、b)起的复位力。
此后,运输轮(29)再转动90°的步进角度,其中,触探元件(47)经过圆柱体曲线部(51)的向外引导的区段(58)。在此,第二型材(42)借助导杆(44)摆动到图10c)、9e)中所示的位置中,在该位置中,包装外壳(1)具有所期望的具有降低的复位力的正方形横截面。该容纳部垂直朝上。在该位置中,可以在完全直立的包装外壳上实施加工步骤,例如形成包装底部。
在按照顺时针方向(56)进一步转动过90°步进角度的位置中(在该位置中容纳部水平地朝右),可以将加工好的包装外壳(1)转移到下游的运输设备上。
在具有容纳部垂直朝上的位置到具有容纳部水平朝右的位置之间的转动运动在不在第二型材的进一步枢转的情况下实现。为此,触探元件(47)在圆柱体曲线部(51)的环形的、从图10c)可见的区段(57)中引导。
以上所述的根据图9的装置尤其用于,在装填机中加工的纸板具有很大程度上保持不变的性质并且不必针对降低复位力而改变第二型材(42)的摇动幅度的大小。而根据图6、图7的装置尤其用于这样的装填机中,即,在装填机中加工具有不同的纸板性质的包装外壳(1)。通过调整能移动地引导的节段(53)的冲程,可以使第二型材(42)的摇动运动的幅度匹配于纸板的性质。
附图标记
编号 | 名称 | 编号 | 名称 |
1 | 包装外壳 | 31 | 第二型材(棒型材) |
2 | 料箱 | 32 | 用于降低复位力的装置 |
3a、b | 外部的折弯棱边 | 33 | 推力元件 |
4a、b | 内部的折弯棱边 | 34 | 臂 |
5a、b | 包装壁 | 35 | 运动驱动器 |
6a、b | 包装壁 | 36 | 棱边(角型材) |
7 | 提取侧 | 37 | 逆时针方向 |
8 | 支持元件 | 38 | 横截面对角线 |
9 | 吸力抓具 | 39 | 内角 |
10 | 轴线 | 40 | 第一型材 |
11 | 摆臂 | 41 | 第一保持部 |
12 | 引导面 | 42 | 第二型材 |
13 | 引导元件 | 43 | 第二保持部 |
14 | 运动路径 | 44 | 导杆 |
15a、b | 内角 | 45 | 摇臂 |
16 | 保持元件 | 46 | 悬臂 |
17 | 保持元件 | 47 | 触探元件(曲线辊轮) |
18 | -- | 48 | 引导元件 |
19 | -- | 49 | 圆柱体曲线传动机构 |
20 | 框架 | 50 | 曲线体 |
21a、b | 保持型材 | 51 | 圆柱体曲线部 |
22 | 执行器 | 52 | 区段 |
23 | 运动路径 | 53 | 节段 |
24 | 引导面 | 54 | 滑槽 |
25 | 保持元件 | 55 | 操纵机构 |
26 | 运输设备 | 56 | 顺时针方向 |
27 | 外壳移动件 | 57 | 环形区段 |
28a | 转动轴线 | 58 | 向外引导的区段 |
28b | 轴体 | 59 | 向内引导的区段 |
29 | 运输轮 | ||
30 | 第一型材(角型材) |
Claims (15)
1.一种用于在装填机中降低包装外壳(1)的复位力的方法,其中,每个扁平折叠的包装外壳(1)具有四个通过平行延伸的外部的折弯棱边(3a、b)和内部的折弯棱边(4a、b)彼此分开的包装壁(5a、b,6a、b),并且在所述外部的折弯棱边(3a、b)上分别在所述包装壁(5a、b,6a、b)之间夹有锐内角(39),所述方法包括如下方法步骤,
-将扁平折叠的包装外壳(1)引入所述装填机的料箱(2)中,
-利用提取和展开装置,从所述料箱(2)分别提取扁平折叠的包装外壳(1)并将所述扁平折叠的包装外壳(1)展开成在横截面中形成平行四边形的直立的包装外壳(1),以及
-将所述直立的包装外壳(1)借助转移装置转移到布置在所述提取和展开装置下游的运输设备(29)上,所述运输设备用于将所述直立的包装外壳(1)沿着运输路径进行运输,其中,在所述直立的包装外壳(1)处于所述运输设备(26)的运输路径上期间,在所述直立的包装外壳上实施至少一个加工步骤,
其特征在于,
-在所述直立的包装外壳(1)处于所述运输设备(26)的运输路径上期间,所述复位力通过将在所述外部的折弯棱边(3a、b)上的包装壁(5a、b,6a、b)之间的内角(39)暂时扩大到大于90°来降低。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运输设备(26)步进地运行,并且所述复位力的降低在所述直立的包装外壳(1)在所述运输路径上的停顿期间实现。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运输设备(26)步进地运行,并且所述复位力的降低在所述直立的包装外壳(1)沿着所述运输路径的运动期间实现。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过沿着所述直立的包装外壳(1)的外部的折弯棱边(3a、b)之间的横截面对角线的方向将所述外部的折弯棱边(3a、b)朝彼此运动的方式,使所述外部的折弯棱边上的包装壁(5a、b,6a、b)之间的内角(39)扩大到大于90°。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过两个相对置的所述包装壁(6a、5b)彼此平行地分别围绕所述两个外部的折弯棱边(3a、b)中的一个进行摆动,使所述外部的折弯棱边上的包装壁(5a、b,6a、b)之间的内角(39)扩大到大于90°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,使所述外部的折弯棱边上的包装壁(5a、b,6a、b)之间的内角(39)扩大到120°至180°之间范围内的角度。
7.一种用于在包装容器中填装产品的装填机,其包括:
-用于容纳扁平折叠的包装外壳(1)的料箱(2),所述包装外壳用于生产所述包装容器,其中,每个扁平折叠的包装外壳(1)具有四个通过平行延伸的外部的折弯棱边(3a、b)和内部的折弯棱边(4a、b)彼此分开的包装壁(5a、b,6a、b),并且在所述外部的折弯棱边(3a、b)上分别在所述包装壁(5a、b,6a、b)之间夹有锐内角(39),
-提取和展开装置,其用于从所述料箱(2)分别提取所述扁平折叠的包装外壳(1)并且将所述扁平折叠的包装外壳(1)展开成在横截面中形成平行四边形的直立的包装外壳(1),
-转移装置,其用于将所述直立的包装外壳转移到下游的运输设备(26)上,所述运输设备用于将所述直立的包装外壳(1)沿着运输路径进行运输,其特征在于,
-具有布置在所述运输设备(26)上的用于降低所述直立的包装外壳(1)的复位力的装置(32),所述复位力的降低通过将所述外部的折弯棱边(3a、b)上的包装壁(5a、b,6a、b)之间的内角(39)暂时扩大到大于90°实现。
8.根据权利要求7所述的装填机,其特征在于,
-所述运输设备(26)具有运输轮(29),所述运输轮具有多个在径向上向外延伸的、分别用于包装外壳(1)的容纳部,
-每个所述容纳部均具有多个型材(30、31、40、42),所述型材能贴靠在所述包装外壳(1)的折弯棱边(3a、b)上和/或附近,并且
-所述运输设备(26)具有驱动器,所述驱动器用于使所述运输轮(29)围绕转动轴线转动。
9.根据权利要求8所述的装填机,其特征在于,所述驱动器设计为步进驱动器,利用所述驱动器,在所述运输轮(29)转动过一个步进角度之后,用于包装外壳(1)的容纳部能被引入到停顿位置中,并且所述用于降低复位力的装置(32)在所述运输轮的停顿期间是能启动的。
10.根据权利要求8所述的装填机,其特征在于,所述驱动器是步进驱动器,利用所述驱动器,在所述运输轮(29)转动过一个步进角度之后,用于包装外壳(1)的容纳部能被引入到停顿位置中,并且所述用于降低复位力的装置(32)在所述运输轮(29)的转动期间是能启动的。
11.根据权利要求9所述的装填机,其特征在于,
-所述容纳部具有至少一个第一型材(30),所述第一型材能贴靠在所述包装外壳(1)的两个外部的折弯棱边中的一个(3b)上,并且
-所述容纳部具有至少两个第二型材(31),所述第二型材能贴靠在所述包装外壳(1)的两个外部的折弯棱边中的另一个(3a)附近。
12.根据权利要求9或10所述的装填机,其特征在于,
-所述容纳部具有两个第一保持部(41),所述第一保持部容纳所述包装外壳(1)的两个外部的折弯棱边中的一个(3a)以及两个内部的折弯棱边中的一个(4a),
-所述容纳部具有两个第二保持部(43),所述第二保持部容纳所述包装外壳(1)的两个外部的折弯棱边中的另一个(3b)以及两个内部的折弯棱边中的另一个(4b),
-所述两个第一保持部(41)方位固定地布置在所述运输轮(29)上,并且
-所述第二保持部(43)能摆动运动地布置在所述运输轮(29)上,从而通过所述第二保持部(29)的摆动运动,使两个相对置的包装壁(6a、5b)彼此平行地分别能围绕所述两个外部的折弯棱边(3a、b)中的一个摆动。
13.根据权利要求9或11所述的装填机,其特征在于,所述用于降低复位力的装置(32)包括在所述两个外部的折弯棱边(3a、b)的至少之一上暂时作用的推动元件(33),所述推动元件能沿着在直立的包装外壳(1)的所述外部的折弯棱边(3a、b)之间延伸的横截面对角线的方向运动。
14.根据权利要求12所述的装填机,其特征在于,所述用于降低复位力的装置(32)具有:
-圆柱体曲线传动机构(49),其具有圆柱形的且方位固定的曲线体(50),所述曲线体与所述运输轮(29)的转动轴线(28a)同轴地布置,
-圆柱体曲线部(51),其布置在所述曲线体(50)中,
-触探元件(47),其在所述圆柱体曲线部(51)中引导,以及
-导杆(44),所述导杆在一侧与所述触探元件(47)连接并且在另一侧与所述能摆动的第二保持部(43)连接。
15.根据权利要求9和14所述的装填机,其特征在于,所述圆柱体曲线部(51)的至少一个区段(52)布置在所述曲线体(50)的能在所述转动轴线(28a)方向上移动的节段(53)中。
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