CN104640784B - 用于打开带状包装的分配器 - Google Patents

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Abstract

一种用于打开带状包装(1)的分配器(100)，该带状包装(1)包括第一和第二膜(10、11)，所述第一和第二膜可释放地彼此相连接并且形成在物体(O)周围分别加以密封且以预定节距相继进行放置的封皮(E)。分配器(100)包括：用于保持所述带状包装(1)的容器(2)的空间(3)；能够使所述带状包装(1)通过的分离器(4)，该分离器用于当拉力作用于所述第一和第二膜(10、11)上时在该分离器的出口(5)处舒展开并且分离所述第一和第二膜(10、11)，从而打开所述封皮(E)并且释放其内所含的物体(O)；以及用于卷起所述带状包装(1)的所述被分离的第一和第二膜(10、11)的器件(6、7)。所述分离器(4)进一步包括罩构件(8)，其被铰接到分配器(100)上从而可以在闭合位置和打开位置之间运动，以致其与对应元件(9)合作以便在所述闭合位置限定所述出口和所述带状包装(1)在所述出口(5)上游的位置处的挤压区域(12)，并且在所述打开位置释放所述带状包装(1)。提供罩构件以便有选择性地打开和闭合分离器并且同时在该空间内保持所述带的容器，将会显著地降低机械驱动***的复杂性且有助于带的装载和卸载。

Description

用于打开带状包装的分配器
技术领域
本发明涉及用于打开带状包装的分配器，该带状包装包括第一和第二膜，所述第一和第二膜可释放地彼此连接并且形成在物体周围分别加以密封且以预定节距相继进行放置的封皮。
背景技术
这种类型的分配器是公知的并且被用于生物技术领域，在制药或饮料行业中在测试过程期间用于在抓持位置相继打开并提供被包装在这种带状包装内的物体。
在这些领域中，物体是被大量用于实验室过程中的无菌膜皮或者其它一次性无菌实验室供料。
这种分配器的一种类型和本发明分配器涉及的用于无菌膜皮的典型带状包装的细节被描述于EP0585145 A1中。用于无菌膜皮的带状包装包括纸基的第一连续膜和被重叠在第一膜上且由透明塑料材料制成的第二连续膜。通过在物体(即无菌膜皮)周围密封第一和第二膜来形成封皮，从而形成以预定节距相继放置的封皮或口袋。封皮能够被打开并且物体能够从其中释放出来的原因在于：第一和第二膜被彼此撕开，从而在密封处分离第一和第二膜。为了允许撕开第一和第二膜，该膜(薄膜)必须可抵抗沿带进行的牵引。
同样被描述在EP0585145 A1中的先进分配器的示例具有一对辊，其均由单独的电机进行驱动并且在薄膜(film)已经分离之后各卷起第一和第二膜中的一者。在EP0585145A1所描述的分配器还具有使带状包装通过的分离器，其中当由缠绕所产生的拉力作用于第一和第二膜上并且在分离器的出口处舒展开薄膜时，封皮被打开并且物体得以释放。分离器呈一对平行杆的形式，这一对平行杆被固定到分配器外壳并且在其间限定带通过的狭缝。
带状包装通常以被折叠成对称(Leporello)或手风琴(accordeon)式的状态在箱式容器中进行货运和存储，具有在存储和处理期间各个封皮和被接纳在其内的膜皮(membrane)保持平坦的优点。另一替代性方案是简单地将带状包装卷起到卷轴上，这可以起作用但同时具有普遍缺点，即封皮和其内容纳的膜皮具有某些弯曲。
容纳无菌膜皮的用于带状包装的这种类型的另一分配器公开于DE29805100 U1中。这种分配器类似地具有用于被分离薄膜的一对从动卷绕辊，该辊子通过传动皮带以驱动方式联接于彼此并且与一对驱动辊相联接从而形成辊隙，在带子的薄膜被舒展开之前该带状包装通过该辊隙而进行传送。
用于带状包装的先前已知的分配器的一个缺点在于带状包装向分配器内的相对复杂的装载过程。通常，包含带状包装的箱式容器或卷轴被装载到分配器的保持器内，为此就有时候不得不打开分配器的罩壳。然后，从容器/卷轴抽出一段带子，带子被***通过固定式分离器的辊隙，薄膜被舒展开并且两个膜被拉动或引导通过引导及传送机构并且最后被附接到单独的缠绕线轴或接受器内。之后闭合分配器的罩壳。
这个过程是耗时的并且不容易而且需要经验。复杂机构增加了生产成本，使得分配器更加庞大和/或笨重并且难以在实验室环境中进行清洁和/或杀菌。因为带子必须从横向侧面被手工地***穿过分离器上的狭缝，所以手动操纵繁复并且需要手动微调直到带子和/或薄膜被适当地对齐并且不倾斜以便于后续自动缠绕过程。如果沿着带子的运输路径发生卡塞就很难移除薄膜，因为接近运输路径并不容易。
发明内容
本发明的目的就是解决至少一些上述问题。
本发明因此提供如权利要求1所限定的分配器。在从属权利要求中限定了优选实施例。
本发明提供了一种用于打开带状包装的分配器，该带状包装包括第一和第二膜，所述第一和第二膜可释放地连接到彼此并且形成在物体周围分别加以密封且以预定节距相继被放置的封皮。分配器包括：用于保持所述带状包装的容器的空间；能够使所述带状包装通过的分离器，该分离器用于当拉力作用于所述第一和第二膜上时在其出口处展开且分离所述第一和第二膜，从而打开所述封皮并且释放其内包含的物体；以及用于卷起所述带状包装的被分离的第一和第二膜的器件。分离器包括罩构件，该罩构件被铰接到分配器上以便可在闭合位置和打开位置之间运动，以致其与对应元件进行合作从而在闭合位置限定所述出口和所述带状包装在所述出口上游的位置处的挤压区域，并且在所述打开位置释放所述带状包装。
设置被铰接到分配器上以便可在闭合和打开位置之间运动的罩构件提供了如下优点：运输路径能够被容易地打开和通达以便向分配器内装载新带子。因为分离器的出口和带子在分离器中的挤压状态仅存在于闭合位置，所以在罩构件的打开状态下带子能够被容易地放置到分离器内。装载过程和卡塞移除比现有分配器显著地更快且更易于实现。
罩构件优选地具有细长杠杆状形状且在向前或向后端部处具有枢转接头或者具有被连接到臂的多个枢转接头从而限定平行四边形运动机构，以便实现在闭合和打开位置之间的运动。细长形状提供的优点在于操作容易且直观，并且由于杠杆效应而仅需要适度操作力。事实上其允许单手操作整个装载过程。
优选地罩构件包括背离挤压区段在顶侧处形成的引导表面，用于引导带子的第一和第二膜中的一个离开出口。这种结构尤其在如下情况有用：罩构件具有细长杠杆状形状并且它在单个元件中结合了各种功能，从而使得结构更加简单、更便宜、操作和清洁更有效率。
能够更进一步地促进将各种功能集成到罩构件中的原因在于：罩构件被设置成使得当处于闭合位置时其额外地将容器保持在空间中，并且当在打开位置时提供通达到该空间的通路以移除/***容器。利用这种结构，就能够省却用以打开和闭合用于带子容器的隔室的盖子或可移除元件。
附图说明
根据结合附图的优选实施例的下述描述，这些及其它方面将变得显而易见。在附图中：
图1至图5示出了处于各种操作状态下的本发明分配器的示例性实施例的透视图。
图6A和图6B示出了根据本发明的罩构件的替代性铰接布置的示意图。
图7示出了分离器中的带子的挤压情形的细节。
具体实施方式
图1至图5示出的分配器包括外壳20，该外壳20具有在外壳20的前侧处的显示区段22以及传感器和/或开关区段21；用于引导和缠绕带状包装1的元件；以及位于外壳20的横向侧面处的用于接纳和保持带状包装1的运输容器的空间3。在外壳20的前端部分处的支脚元件20a增加了外壳的占地面积和稳定性。用于保持运输容器(即纸板箱或纸盒2)的空间3位于外壳20的横向侧壁的近似中央部，分离器4沿带运输方向位于空间3的前向一侧处，而用于卷起带状包装的分离的第一和第二膜的器件则在与分离器4相对置的一侧位于空间3的后部位置。
空间3位于其上能够放置运输容器2的托盘3a上方。在空间3上方设置罩构件8，该罩构件8在枢转接头14(在这种实施例中，该枢转接头14由悬臂轴8a形成)处被铰接到分配器外壳20，以便可在图1所示的打开位置和图3至图5所示的闭合位置之间运动。在打开位置，罩构件8提供至空间3的通路以便从空间移除容器2或者将容器放置到托盘3a上。在闭合位置，罩构件2接触容器的顶侧以便将容器保持在空间内。当在分配器操作过程中拉力作用于带上时(这将在之后被描述)为了稳固容器以免在托盘3a上运动，在向前和向后端处对托盘3a设置突起边缘或肋3b，并且还对罩构件8的下侧设置凸起、边缘或肋8b，在处于闭合位置时罩构件的这个边缘或肋接合容器的向前边缘。
在图1和图2所示的带子的运输方向上从空间3的下游的某一位置处，支撑板9被固定地附接到分配器的外壳20的横向侧壁。支撑板9用作针对罩构件8的对应元件(counterelement)，当罩构件处于闭合位置时该对应元件与其一起限定分离器4的出口5和挤压区域12，带状包装能够被传递通过该分离器以便当拉力沿相反方向作用在第一和第二膜上时在出口处舒展开并且分离第一和第二膜，从而打开带子上的封皮E并且释放其内所包含的物体O。图3至图5示出了罩构件8的闭合位置。在罩构件8的挤压区段13和对应元件9之间形成挤压区域12。挤压区段13被设置成使得仅在带上物体O外面的区域处挤压带状包装1。这能够被实现的原因在于挤压区段13包括设置在罩构件8的下侧面上的一个或更多个凸起，如图7和图1和图2中具体所示其中可见到挤压区段13。
根据封皮E和物体O的预期尺寸和结构对限定挤压区段的凸起的形状和布置进行选择以便保证当罩构件处于闭合位置时物体平稳通过出口5。
罩构件8具有在向后端部处带有枢转接头14的细长杠杆状形状。枢转接头14的替代性布置是可能的且被显示在图6A和图6B中。例如如在图6A中所示，细长罩构件的枢转接头14能够位于其向前端部在分离器附近，或者能够提供多个枢转接头14，所述多个枢转接头14分别地连接到臂16从而限定平行四边形式运动机构，以便如图6B所示实现在闭合和打开位置之间的运动。两种替代方式提供了如下效果：当罩构件处于闭合位置时从容器所拉出的带子被挤压在分离器处同时容器被牢固地保持在空间3内，并且当杠杆处于打开位置时带子被释放并且能够从空间移除容器。
罩构件8包括背离挤压区段13形成在杠杆顶侧处的引导表面17，用于在罩构件处于闭合位置时引导第一和第二膜10、11中的相应一个离开处于向前端部的出口5。能够设置例如凸起或肋8c的引导特征用以横向地引导膜。类似地，如果需要的话，能够在滑动表面17上提供减小摩擦的特征或涂层。当罩构件8处于闭合位置时，位于出口5处的分离边缘15就被形成在罩构件的向前端部处。分离边缘15能够被倒圆角以便使从挤压区域出来的膜通过分离器4的出口5沿基本上相反方向引导至分配器的后部而到达用于卷起膜的器件。还能够在对应元件9的向前端部处也形成类似的圆角分离边缘9b和横向引导凸起9a。
用于对应元件的替代性结构可以呈一个或更多个辊和/或一个或更多个棒状元件的形式，其从外壳的横向壁以悬臂形式突出并且被设置成使得它们在罩构件处于闭合位置时，与罩构件的挤压区段配合从而形成分离器的挤压区域和出口。
能够在分配器处设置进一步的引导元件以便如图4和图5所示，沿空间3的底侧从对应元件9的分离边缘平滑地引导第一和第二膜中的至少一者。代表引导元件的呈凸起或凹槽形式的对应特征能够被形成到托盘3a的底部部分，或者能够作为单独元件被设置到外壳20的横向壁。
对应元件9的分离边缘9b能够沿带运送或行进方向的下游方向从罩构件的分离边缘15移位(当其处于闭合位置时)，这种布置提供了如下优点：下部膜1(即基底纸张)比上部膜10(即塑料箔)被支撑更长距离，以致物体O(例如无菌膜皮)保持被支撑状态直到用户使用镊子夹取该膜皮(见图5)。用于卷起带状包装1的分离的第一和第二膜10、11的器件包括一个或者二个接受器元件6、7，其被可旋转地支撑且适于可释放地保持并卷起被分离的第一和第二膜两者或相应一个，从而在膜上给予牵引带子通过分离器所需的牵引力并且在此处打开封皮。驱动单元被设置在外壳20内部以用于直接地或通过变速器机构旋转接受器元件6、7。为了将膜可释放地保持在接受器元件上可以设置夹持机构6a、7a，其可以呈可移除地附接到接受器元件的外周的独立托架的形式，或者可以被形成为内部机构，或者甚至仅是形成在接受器元件内的简单狭缝。
用于旋转接受器元件的驱动单元例如可以是伺服电机，其能够被布置在外壳20内或者能够甚至被集成到相应接受器元件的轴向主体内。如果使用伺服电机则不需要机械变速器。
为了控制驱动单元的操作，在分配器内设置有控制器件，其能够针对每个旋转量有选择性地激活接受器元件的旋转，其中所述旋转量对应于带状包装的封皮E的预定节距。这样的控制器件可以包括传感器布置18a、18b(见图1)，其位于分离器的出口的上游，即在罩构件8和对应元件9之间所限定的挤压区段内，用于探测在带状包装1上的标记M，即能够被该传感器布置探测到且与节距相关的处于带子内或带子上的窗口或切口或任意其它标记。
这种传感器布置的一个示例是光学传感器18a和光发射器或光源18b(即LED)，其能够如图1所示那样被集成到一个单元内，或者相隔一定距离且被设置在对应元件9内。罩构件8包括角镜19，当罩构件处于闭合位置时，该角镜19反射从光源18b发射出而穿过带子内的切口M的光束，返回到传感器18a而穿过以与传感器和光源相同的距离所设置的带子的另一切口M(见图2)。如下所述，如果切口没有对齐于传感器和光源的话，光束就被遮蔽并且光路上的这种中断能够被探测到并且被用于控制分配器的操作。替代性光学或者甚至机械的传感器布置可以探测带子上的标记。
替代性地或者额外地，控制器件可以包括定时电路以用于限制驱动单元在其被传感器或开关元件激活之后的操作时间。这种功能可以被实现以便保护***并且避免意外地连续打开封皮。如果已知节距的话，则用于打开每个封皮的驱动单元的操作时间可以被预定或者可以被改变和调整，以致驱动单元以已知速度操作特定时间段将会准确地产生在每个操作循环期间按一个节距运输带子并且仅打开单个单独封皮所必须的缠绕量。控制器件可以考虑到被缠绕到接受器元件上的膜卷盘在直径上的增加，直径变得越大则其越导致拉动长度增大。为了进行补偿，能够逐步地减少操作时间。
此外，控制器件能够具有如下功能：使得用户可以设定并精调带状包装1的起始位置，以便调整物体在分离器出口处的输出位置。这能够例如通过设置电位计来实现，其中接受器元件能够通过该电位计被精细地向前或向后旋转以便调整物体(即膜皮)的输出距离。如果当罩构件闭合时接受器元件被精细地进行旋转以牵引带子，调整将会直接可看，如果其反向进行旋转则将在下一操作周循环结束时可看到该调整。能够在罩构件和/或对应元件处设置比例尺以便指示物体的前进/缩回率。进一步地，能够在罩构件内设置透明窗口以便允许为了该目的而观察在挤压区域内的带子。
为了激活驱动单元，控制器件与开关元件进行协作，即如图1所示在外壳20正面的开关元件21。这个开关元件可以是机械操作式开关或传感器，其适于在存在或没有物理接触(无接触)的情况下探测另一元件的存在性和/或另一元件的物理性质，例如，用户手指、金属或塑料材料(优选地是用于夹持在分离器出口处从封皮释放出来且由分配器所呈现的无菌膜皮的镊子)的存在性。这样的传感器优选地位于分离器的出口附近以便立即抓取膜皮或者处在外壳的前面。
在下文中，将描述用于将带状包装装载到本发明的分配器中的典型操作。图1至图5示出了该过程中涉及的步骤序列。
在开始时，如本领域所知的保持带状包装的运输容器2(优选地是一次性卡纸板或纸箱)被放置在分配器侧面处的空间3内的托盘3a上。然后，带1从其容器被拉出特定长度，该长度足以将该带放置到支撑板(即对应元件9)上(见图2)。在这些步骤期间，罩构件8处于图1和图2所示的打开位置，其中可自由地通达到用于接纳容器的空间3和用于带状包装的挤压区域。
在图3中所示的下一步骤中，罩构件被闭合，即枢转到闭合位置，其中在罩构件8的向前底端部分处的挤压区段3面对着逆向构件9，从而限定分离器4的挤压区域和出口5。同时地，容器2如图3所示且如上所述那样被固定在分配器的空间3内。
在下一步骤，根据带状包装的情况，用户必须手工剥开带的第一封皮以便将该带的第一和第二膜10、11(例如在顶部的塑料膜和在底部的纸基膜)手工分离特定长度，并且这种初始膜长度将被用于将膜附接到缠绕器件。为此目的，用户可以在闭合罩的顶表面上方和空间下方(即在托盘3a下方)拉动膜，并且将它们附接到单个或两个分离的接受器元件6、7。替代性地，带状包装可以具有起始一段没有封皮的未连接膜，这种变型有助于将带子加载到分配器内。
为了操作分配器，通过如上所述的开关元件21输入请求，并且使驱动单元的电机被驱动预定一段时间，以致膜被缠绕到缠绕器件上，这致使带子从容器被抽出并通过分离器预定距离或直到被挤压区域内的传感器布置探测到带子上的标记为止。然后，通过控制器件使驱动单元停止下来以便中止接受器元件的旋转直到物体(即无菌膜皮)从抓取位置被取走并且直到开始下一循环为止。针对每个循环重复相同序列并且每个循环因此在分离器的出口处递送来自封皮的一个物体。
在拉动带子期间，两个膜被罩构件8的顶表面17上以及在托盘3a的下部处的凸起或肩部8c横向地保持就位并进行引导，并且带子通过罩构件的挤压区段的凸起被挤压在对应元件9和罩构件8之间。
为了在闭合位置处将罩构件保持就位，可以沿罩构件或在铰链轴内的适当位置处设置机械锁定器件。
为了从分配器移除使用过的容器，使罩构件打开并且枢转到打开位置。然后，在空间处可通达到空容器并能够将其移除。以本领域公知方式从所述一个或两个接受器元件移除已缠绕膜的卷盘。

Claims (14)

1.一种用于打开带状包装(1)的分配器(100)，该带状包装(1)包括第一和第二膜(10、11)，所述第一和第二膜可释放地连接到彼此并且形成在物体(O)周围分别加以密封且以预定节距相继进行放置的封皮(E)，其中所述分配器(100)包括：
用于保持所述带状包装(1)的容器(2)的空间(3)；
能够使所述带状包装(1)通过的分离器(4)，该分离器用于当拉力作用于所述第一和第二膜(10、11)上时在该分离器的出口(5)处展开且分离所述第一和第二膜(10、11)，从而打开所述封皮(E)并且释放其内包含的所述物体(O)；以及
用于卷起所述带状包装(1)的被分离的第一和第二膜(10、11)的器件(6、7)；
其中，所述分离器(4)包括罩构件(8)，该罩构件被铰接到所述分配器(100)上从而可以在闭合位置和打开位置之间运动，以致该罩构件与对应元件(9)合作以便在所述闭合位置限定所述出口(5)和所述带状包装(1)在所述出口(5)上游的位置处的挤压区域(12)，并且在所述打开位置释放所述带状包装(1)；
其中，所述罩构件(8)被提供成当处于所述闭合位置时将所述容器(2)保持在所述空间(3)中，并且当处于所述打开位置时提供通达到所述空间(3)的通路以移除/***所述容器(2)。
2.根据权利要求1所述的分配器(100)，其特征在于：在所述罩构件(8)的挤压区段(13)和所述对应元件(9)之间形成所述挤压区域(12)。
3.根据权利要求2所述的分配器(100)，其特征在于：设置所述挤压区段(13)以使得所述带状包装(1)在所述物体(O)外面的区域处被挤压。
4.根据权利要求2或3所述的分配器(100)，其特征在于：所述挤压区段(13)包括被提供在所述罩构件(8)上的一个或更多个凸起。
5.根据权利要求2或3所述的分配器(100)，其特征在于：所述罩构件(8)包括背离所述挤压区段(13)在顶侧处形成的引导表面(17)，用于引导所述第一和第二膜(10、11)中的一个离开所述出口(5)。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述罩构件(8)具有在向前或向后端部处带枢转接头(14)的细长杠杆状形状。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述罩构件(8)具有带多个枢转接头(14)的细长杠杆状形状，所述多个枢转接头被连接到臂(16)上从而限定平行四边形运动机构以实现在所述闭合位置和所述打开位置之间的运动。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述罩构件(8)具有当所述罩构件(8)处于所述闭合位置时邻近所述出口(5)的分离边缘(15)。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述对应元件(9)被固定，或者所述对应元件(9)可旋转。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述对应元件(9)以支撑板的形式被固定。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述对应元件(9)以一个或更多个辊的形式可旋转。
12.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：所述罩构件(8)和/或所述对应元件(9)包括用于探测所述带状包装(1)上的与节距相关的标记(M)的传感器元件(18a，18b)。
13.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：包括被设置成沿所述空间(3)的底侧引导所述第一和第二膜(10、11)中至少一者的引导元件。
14.根据权利要求1-3中任意一项所述的分配器(100)，其特征在于：用于卷起所述带状包装(1)的所述被分离的第一和第二膜(10、11)的所述器件包括一个或二个接受器元件(6、7)以及用于旋转所述接受器元件(6、7)的驱动单元，所述接受器元件被可旋转地支撑并且适于可释放地保持并卷起所述被分离的第一和第二膜(10、11)两者或相应一者，从而在所述第一和第二膜(10、11)上给予拉力。
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