專利名稱：用于包裝成層疊狀的紙制品的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如在所附權(quán)利要求1的前序部分中陳述的用于包裝成疊的一件件的制品的設(shè)備。此處一件件的制品應(yīng)理解為意指由單個薄的平面構(gòu)型的物品組成的貨物，一般是紙制品。所述的紙制品，例如可以是信封。在下面的敘述和附圖中，本發(fā)明作為信封生產(chǎn)流程的一部分予以介紹。
在以一定量值分批地將成疊的紙制品包裝入箱所使用的設(shè)備中，欲包裝的制品作為連續(xù)的堆積物被傳送裝置從生產(chǎn)流程中轉(zhuǎn)移到分裝區(qū)以便進一步分成各個成疊部分，這些成疊部分將被移入相應(yīng)制品的包裝箱中。這樣的設(shè)備從芬蘭專利No.87438和美國專利No.3,562,775中可得知。按照芬蘭專利解決辦法的原則實際上是欲包裝的成疊部分直接從分裝區(qū)推入至少有一個打開壁的包裝箱中。
成疊部分被一個傳送裝置推入包裝箱中，此傳送裝置包括一條在分裝區(qū)后橫對制品堆積物行進方向設(shè)置的軌道，和一個由軌道支承的可移動的推送器。此推送器設(shè)置成能在垂直于堆積物行進路徑的方向上運動，并且推送器的一端在堆積物的方向延伸到一點，在該點欲包裝的成疊部分已被包括在設(shè)備中的分離器元件分開。依靠推送器將成疊部分推入位于相同高度并在成疊部分這側(cè)有一打開壁的包裝箱中?？障溆檬止せ驒C械放入裝填站中。這種解決方法的最主要的缺點是當成疊部分推入開口箱中時，推送器不能穿入箱中而只能到達箱子打開壁的邊緣。因此，這個解決方法難于應(yīng)用在兩個或多個成疊部分一個接一個地被放入箱中的情況。為了能在足夠密集的狀況下將紙制品裝入包裝箱中，通過向后移動在堆積物的前面支承堆積物的支承物而壓緊堆積物。此外，為了引導(dǎo)密集的堆積物必須使用部分放置在箱內(nèi)的導(dǎo)向裝置。
使用依照本發(fā)明的設(shè)備可以消除與已知的先前技術(shù)的解決辦法有關(guān)的上述缺點并且此技術(shù)的目前工藝水平因此可以被改進，此設(shè)備的主要特點將在獨立的權(quán)利要求1的特征部分中予以介紹。
在依照本發(fā)明的解決辦法中，欲包裝的制品堆積物可放入一包裝箱內(nèi)同時被一個夾具壓緊，其中夾具的夾片同時具有導(dǎo)向功能。在最后將成疊部分制品放入箱子之前，可以調(diào)節(jié)制品堆積物在箱中也是在堆積物行進方向上的交付點。一個重要的優(yōu)點是此設(shè)備實際上可用于包裝不管成疊部分在包裝箱中的數(shù)量或它們的包裝順序的每一種產(chǎn)品。這些特點使得能用同一設(shè)備處理各種各樣的欲包裝的紙制品，例如信封、和包裝箱，這些下面將予揭示。實際上欲包裝的制品堆積物是通過夾具平行于從下支承成疊部分的底部移動被放入箱中的，這將提高設(shè)備的可靠性，因為這樣可以防止欲轉(zhuǎn)移的堆積物與箱子的邊緣碰撞，并且不需要另外的導(dǎo)向裝置。
在下面的敘述中，參照附圖詳敘本發(fā)明，附圖中，

圖1示出設(shè)備的透視圖，圖2示出從后面看的設(shè)備的轉(zhuǎn)移裝置，圖3示出從上面看的設(shè)備的轉(zhuǎn)移裝置，圖4示出設(shè)備中使用的另一包裝類型，圖5示出使用的第三種包裝類型和包裝方法的步驟，圖6示出以一種式樣完成的圖5的盒子，以這種式樣還被運輸，及圖7示出準備與其內(nèi)容物一起包裝的盒子但其蓋是打開的。
示于圖中的設(shè)備包括傳送裝置1，它例如可以是在工作臺平面A上運行的皮帶運輸機。供給傳送裝置以紙制品，例如信封，當連續(xù)的堆積物P以單一紙制品產(chǎn)品方式在傳送裝置1上形成堆積物時，該產(chǎn)品以直立位置放置。傳送裝置1在轉(zhuǎn)移區(qū)前面終止，轉(zhuǎn)移區(qū)可以是同一工作臺平面A的一部分，傳送裝置1在此工作臺平面A上運行，并且連續(xù)的堆積物P在工作臺平面上由于傳送裝置1的作用被推向前進入轉(zhuǎn)移區(qū)。此設(shè)備包括分離器單元裝置元件E，它用于從連續(xù)的堆積物P中分離成疊部分OP，還包括推送器元件T，它用于將成疊部分移到旁邊以便進一步處理，例如包裝。
分離器單元E和推送器單元T基本上設(shè) 置在堆積物行進路徑的一側(cè)上的轉(zhuǎn)移區(qū)上，并且這樣的單元先前例如從芬蘭專利No.87438和美國專利No.3,562,775中可知。
在推送器單元T和相對于推送器單元設(shè)在堆積物行進路徑的相對一側(cè)的用于進一步處理的裝置之間，提供了轉(zhuǎn)移單元S用于夾住成疊部分OP并進一步移動它。此轉(zhuǎn)移單元S由夾具2和框架元件6組成，夾具2連到框架元件6上。夾具的功能是在轉(zhuǎn)移階段壓緊成疊部分OP并支承堆積物。
夾具2由兩個直立的、最好是直角板狀夾片3(成疊部分OP插在其間)，兩個連接夾片3與框架元件6的支承臂4，和至少一個固定在任一夾片3上的翼片5組成。在一個優(yōu)選的實施例中，如圖2和3所示，至少一個翼片5提供在傳送裝置一側(cè)上的每個夾片3的邊緣的上部，翼片基本以垂直的方向彼此面對。翼片5的下邊緣5a是直的，并且翼片以其下邊緣5a是水平的方式連到夾片3上，這樣對夾片3形成90°角。留在翼片下邊緣5a下面的夾片3部分的高度比同時被夾住的成疊部分的高度稍小，以同樣的方式夾片3的長度比成疊部分的長度小也是有利的。顯然夾片3的形狀和結(jié)構(gòu)也可與上述不同，例如是棒狀或框架狀。翼片的形狀也可與上述不同。最重要的是夾片3的內(nèi)表面是平行的，能在夾片3中間壓緊成疊部分OP、并且它們的外表面與包裝箱的垂直側(cè)壁平行并在垂直側(cè)壁間是適合的。
框架元件6例如如圖中所示由水平體7和連到水平體7上的垂直體8、連到垂直體8上的夾具2，以及在它們之間已知的起作用的多個傳動機構(gòu)組成。水平框架7、垂直框架8和夾具2被設(shè)置成被所述驅(qū)動裝置以這樣方式是可運動的，即夾具2可上下運動并至少從位置I到位置II在水平面內(nèi)運動，在位置I成疊部分被推入夾具2內(nèi)，在位置II夾具2釋放成疊部分使其進入包裝箱內(nèi)?？蚣茉?利用分開的支承結(jié)構(gòu)可被安裝在包裝設(shè)備的其余部分上，如圖1所示，或以一種固定的方式可將它固定到設(shè)備上。
轉(zhuǎn)移裝置S也包括至少一個傳動機構(gòu)用于改變夾具2的夾片3之間的距離。在安裝本專利申請說明書的結(jié)構(gòu)中，夾片3中的一個設(shè)置成在水平面上向著和離開另一夾片運動，而另一片相對于框架元件6保持不動。顯然也可以通過將兩個夾片安排成可運動的例如對于它們之間的垂直中心線以會聚的方式改變夾片3之間的距離。因此，例如夾片3的起始位置總是可以按照欲插入夾片之間的成疊部分OP的寬度被調(diào)節(jié)，此寬度同時由被使用的包裝箱的尺寸確定。還有，當兩個夾片都是可動時，進入箱子的轉(zhuǎn)移點可以通過改變適宜的夾片3的最終位置被細致地調(diào)節(jié)。
在分離器單元E通過利用從堆積物中伸出的標記信封M已從連續(xù)的堆積物P中分離出成疊部分OP之后，推送器單元T將所述成疊部分推入夾具2的夾片3之間。在此階段，夾具2是在位置I，夾片3彼此離開一個充分的距離并且夾具2稍微在其最低位置的上面，以便從夾片3之間翼片5的下面將成疊部分推入夾具內(nèi)。第二步，夾具2稍微向下降落直至翼片5的下邊緣5a下降至比成疊部分的上表面的水平面更低的位置并被放置以便從后面支承堆積物，在此之后夾具2的夾片3充分壓緊成疊部分以便堆積物保留在夾片3之間，當夾具移動和過后夾具提升時成疊部分能無困難地在直立的側(cè)壁之間被插入包裝箱。由于被單個翼片/兩個翼片5支承，成疊部分不需要如在另外一種方式下為保證轉(zhuǎn)移所需的那么強的壓緊力。在此之后，夾具2沿工作臺平面A的表面移動，工作臺平面從下面支承堆積物，在垂直平面向包裝箱移動直至夾具最后到達箱內(nèi)的位置II，在位置II夾片3從它們的壓緊下釋放成疊部分以便堆積物保留在包裝箱內(nèi)，夾具2與成疊部分分離并從箱內(nèi)被提升。夾具2返回位置I，在此之后上述的夾具和夾片的運動是重復(fù)的。在夾具于位置I和II之間移動時，推進器單元T返回到它們的起始位置，從那里它們將一個新的成疊部分移向夾具。
另一種可選擇的辦法是，不同種類的支承體可設(shè)置在轉(zhuǎn)移單元2內(nèi)用于從后面支承成疊部分OP。這個支承體例如可以是金屬板，此板被固定到沿水平體移動的結(jié)構(gòu)上并且此板在將成疊部分推入夾具之后能下降，因此在推成疊部分之前夾具可以在其最低位置。然而，這樣可移動的支承體將需要一個單獨的操縱機構(gòu)。
轉(zhuǎn)移單元S設(shè)置成以這樣一種方式運行，即能使夾具2在兩個以上的站間運動。例如在圖中的實施例中，兩個成疊部分依次放入包裝箱中，夾具首先從位置I移向位置II然后返回而在此之后從位置I移向位置III然后返回。這點是通過提供操縱機構(gòu)達到的，此操縱機構(gòu)操縱垂直體8沿水平體7交替地以不同移動距離運動。
在按照本專利申請說明書的包裝結(jié)構(gòu)中，包裝箱在填充階段開口在頂面并且側(cè)面靠近夾具。包裝箱以在盒中的坯料被供給并在填充站組裝和從這里轉(zhuǎn)移用如已知的解決辦法進一步處理。包裝箱在填充站完成后，鉸接在工作臺平面A上的輔助平面B下沉在水平的端折邊9上面，端折片9包括在包裝箱的開口端并在過后被升起，夾具2沿輔助平面B將成疊部分移入包裝箱內(nèi)。
當包裝箱已被填滿和此后夾具2正移向位置I時，輔助平面B升高以便裝滿的箱子可前進進一步被最后組裝和封閉。為此目的，設(shè)備包括一些裝置用于從盒中提供的坯料形成蓋子和用于在箱子頂上壓緊已完成的蓋子。一個新的準備填充的箱子同時移向填充站，并重復(fù)上述步驟。
通過沿一條平行于堆積物P的傳送裝置1的直的路徑移動包裝箱的坯料被處理。因此不需要在芬蘭專利No.87438中介紹的轉(zhuǎn)移裝置，此裝置用于將在前方有開口面的箱子移向成疊部分的導(dǎo)向單元和用于在填滿后在相反方向移開它。
上面的敘述論述將包裝物放入箱中，此箱在頂面開口，有一個敞開的前側(cè)面，并在箱頂放置一個單獨的蓋用于封閉此包裝物。本發(fā)明也可用于其他場合，在那里由載帶表面支承的堆積物被夾具推到箱子的一側(cè)。
圖4示出一種采用上述原理的不同類型的包裝箱。這種箱子是完全由同一個坯料形成的，因此形成蓋的邊緣折片是作為靠近前壁即端部折片9的垂直側(cè)壁的延伸物提供的，在包裝站向下放低。成疊部分OP自身的組裝按照上述相同原理進行，此后，前壁和后壁被向上升起并且兩個邊緣折片在箱頂上折疊成一個蓋，開口在頂面上。
圖5至7示出第三種替換物，其中包裝發(fā)生在未來的蓋上而不是箱底上。在下面，這種先前已知箱子類型的新用法將予詳述。
像圖1和4中的箱子一樣，此箱是由預(yù)先已被切好和具有刻痕折疊線的坯料組裝的。與第一敘述的類型不同，這種箱子包括一個蓋部分10，蓋部分10形成完整的蓋并且是在一個邊緣上連在主箱部分的坯料的一部分。
為了組裝這樣一種裝備所謂鉸鏈式蓋的箱子，預(yù)先使用一單獨的機械，借此，用準備好的坯料，沿坯料上形成的刻痕線折疊成箱子的形狀，并且附加的折片和蓋的邊緣折片被粘結(jié)或以其它方式固定以便保持箱子成一整體。完成的箱子然后被移入一個將欲包裝的產(chǎn)品放入箱中的場所，在此之后箱子可以被封閉。上述的包裝方法在很大程度上也需要人工操作。
在按照本發(fā)明的包裝設(shè)備中，由于消除了手工操作步驟以及合并了必需的操作步驟和減少了所需空間而使得包裝過程顯著地簡化。
用箱子組裝裝置直接圍繞箱子的內(nèi)容物，即包圍由欲包裝產(chǎn)品組成的并符合箱子內(nèi)部尺寸的已形成的成疊部分OP以準備好的坯料組裝箱子自身。將成疊部分推在箱子坯料上的那面是形成欲組裝箱子的蓋的蓋部分10。第二步，通過沿刻痕線折疊箱子坯料和通過合理地固定或粘結(jié)各個折片將箱子的其余部分組裝在內(nèi)容物上。最后折疊箱子的蓋的邊緣折片并將箱子翻轉(zhuǎn)到它的正確位置，即蓋向上。
按照圖5，欲包裝的紙制品的堆積物P由傳送裝置1載帶并分成適宜尺寸的成疊部分OP，如上所述，通過前后移動夾具2，將此成疊部分移入箱中。準備好的箱子坯料以一束N的形式轉(zhuǎn)移至箱子組裝裝置的坯料料斗，用先前已知的轉(zhuǎn)移臂從料斗中一個一個地取出坯料C以便處理。
在第一步驟V1，箱子組裝裝置沿刻痕線折疊包裝坯料C以便完成的包裝的蓋部分10是水平的而坯料的其余部分是直立的，即，從夾具2的移動方向看坯料成L形。欲包裝的成疊部分OP由夾具2轉(zhuǎn)移至坯料的蓋部分10的上面。在此位置，該坯料進而從包裝坯料站轉(zhuǎn)移走，因此支承臂可以設(shè)置成能與轉(zhuǎn)移裝置一起移動，以便保持成疊部分OP在不被直立的坯料部分支承的那側(cè)是直立的。在此之后，在第二步驟V2，合適的操作單元折疊包裝坯料C以包圍欲包裝的成疊部分OP，并用粘結(jié)或以另外適當方式以圖5所示順序固定將包裝物保持在一起的側(cè)面各折片。在第三步驟V3，蓋部分10的邊緣折片被折疊在已折疊成側(cè)壁的折片上，借此箱子被完成。如果只是蓋部分的折片的短連接折片12(在邊緣蓋沿11的每個端部位于邊緣折片的標記的位置并保持與蓋在一起)被粘結(jié)或以其他方式固定到鄰近的邊緣蓋沿11上，則箱子裝備一個折頁式的蓋，此蓋易于打開和關(guān)閉。在第四步驟V4，箱子旋轉(zhuǎn)180°以便使蓋面向上。
圖6中示出翻轉(zhuǎn)后的箱子。在這一步驟由包裝裝置將箱子翻轉(zhuǎn)是有利的，因為當眾多箱子被收集進入較大的轉(zhuǎn)運場所例如在集裝箱裝載站內(nèi)時，蓋子能正確被定位。
圖7示出蓋子打開的箱子。對于熟悉技術(shù)的人顯而易見的是由坯料組裝箱子從開始至結(jié)束可以在同一個包裝站進行，如果沒有較大的容量，當成疊部分OP已被推上蓋部分10上時立即轉(zhuǎn)移坯料C去進一步處理是有利的。
在箱子組裝裝置中可以應(yīng)用先前已知的原理用于折疊和固定折片。轉(zhuǎn)移臂例如可以是裝備吸氣墊片并能從箱子組裝裝置上提升的臂，它夾住在坯料料斗中一束坯料N中最近的坯料C并將坯料C向下放在包裝站上，同時將它折疊成形。關(guān)于這一點，參考了申請人在美國專利No.4,614,511和芬蘭專利No.83189中介紹過的解決辦法。通過裝置從箱子傳送裝置的平面提升或通過在傳送裝置端部的下降裝置可將已完成的箱子翻轉(zhuǎn)180°到正確位置。
對熟悉技術(shù)的人顯而易見的是按照本發(fā)明上述的所有包裝設(shè)備都能很好適用于包裝以層疊堆積形式提供的各種各樣的紙制品。除信封外，這樣的物品包括不同的紙板、記事便箋本或厚紙例如卡片。
在所有上述可選擇的方案中，可以使用先前已知的機構(gòu)用于推送器單元T和分離器單元E，例如從申請人的先前國際專利申請書No.PCT/FI 95/00032，公開號No.WO 95/20523中已知的解決辦法。
也可以改進示于圖中的設(shè)備以便被分離的成疊部分的位置(在此位置夾具開始其轉(zhuǎn)移運動)早已在連續(xù)堆積物的行進路徑之內(nèi)。分離器單元必須在此情況下在連續(xù)堆積物的端部的成疊部分和堆積物的其余部分之間產(chǎn)生一個清楚的間隙使得能穿進夾具的夾片。在此情況下夾具也完成推送器單元的功能。
使用由自動化技術(shù)可知的操縱機構(gòu)和控制裝置可以設(shè)置在設(shè)備中不同元件的運動和它們的同步作用。例如，可以利用氣動氣缸完成操縱機構(gòu)提供的不同部件的運動。
雖然上面敘述是參考包裝信封進行的，但本發(fā)明可用于包裝任何紙制品或成疊的物品，其特點是這些物品是較薄的平面物品可以被分成較小的成疊部分并能在夾具夾片中間被轉(zhuǎn)移。
權(quán)利要求
1.用于包裝形成層疊的產(chǎn)品的設(shè)備包括一個傳送裝置(1)，它被設(shè)置移動單一物品的堆積物(P)，例如信封，以及靠近堆積物行進路徑的分離器單元(E)，此分離器單元被設(shè)置從堆積物中分離出確定數(shù)量的成疊部分(OP)，此成疊部分從堆積物中移向旁邊并轉(zhuǎn)移進入另一處理裝置，其特征是，此設(shè)備包括轉(zhuǎn)移單元(S)，此轉(zhuǎn)移單元能在已分離出的成疊部分(OP)的位置和另一處理裝置之間轉(zhuǎn)移被底座(A)支承的成疊部分進入箱中，其中轉(zhuǎn)移單元包括一個至少裝備兩個夾片(3)或相似物的夾具(2)，夾片或相似物設(shè)置用來壓緊成疊部分(OP)并在轉(zhuǎn)移運動中夾住它，成疊部分平行于底座(A)排列以便底座(A)從下面支承成疊部分(OP)。
2.按照權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征是，設(shè)備包括推送器單元(T)，此推送器單元(T)被設(shè)置用來從連續(xù)的堆積物(P)的行進路徑將已分離的成疊部分(OP)向旁推至轉(zhuǎn)移單元(S)可到達距離范圍內(nèi)的位置。
3.按照權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其特征是，夾具(2)被設(shè)置為沿基本上與堆積物(P)的行進路徑成直角方向的垂直方向和水平方向兩個方向運動。
4.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征是，夾具(2)被設(shè)置為在包裝站(I、II)內(nèi)在箱子的位置向上移動而在已分離為成疊部分(OP)的位置向下移動。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一要求的設(shè)備，其特征是，夾具(2)的夾片(3)通過或者一個或者兩個夾片(3)相對于夾具的框架運動被安排成以直線彼此朝向和遠離運動。
6.按照權(quán)利要求1-5中任一要求的設(shè)備，其特征是，轉(zhuǎn)移單元(S)包括一個至少在轉(zhuǎn)移運動期間緊貼成疊部分(OP)后表面放置的支承物。
7.按照權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征是，支承物是連到夾具(2)上的翼片(5)或相似物并被設(shè)置成支承成疊部分(OP)的后表面。
8.按照權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征是，翼片(5)固定在夾具的夾片(3)上，最好是兩個夾片(3)上都有一個。
9.按照權(quán)利要求2和權(quán)利要求7或8的設(shè)備，其特征是，在夾具在其垂直運動的最低位置的上面，設(shè)置一個中間的位置，在此位置安排推送器單元(T)以從翼片(5)下面推動成疊部分(OP)。
10.按照前述的權(quán)利要求1-9中任一要求的設(shè)備，其特征是，夾具(2)被設(shè)置用來將成疊部分(OP)移至箱子坯料(C)的一個面上，其中，設(shè)備還包括一個箱子組裝裝置，它被安排用來折疊坯料的其他部分以包圍成疊部分(OP)以便使成疊部分(OP)完全留在箱子里面。
11.按照權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征是，箱子組裝裝置被安排用來折疊形成箱蓋的坯料部分(10)以首先形成一個底部，成疊部分(OP)被轉(zhuǎn)移到其上。
12.按照權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征是，在箱子組裝裝置后面提供一個裝置，它被設(shè)置用來將完成的箱子最后翻轉(zhuǎn)到蓋表面向上的位置。
13.按照權(quán)利要求10至12中任一要求的設(shè)備，其特征是，箱子組裝裝置包括一些元件用來首先沿著坯料部分之間的一條刻痕線折疊箱子坯料使得成疊部分(OP)被轉(zhuǎn)移到其上的那一面是水平的，而坯料的其余部分與此面是垂直的。
全文摘要
用于包裝形成層疊的紙制品的設(shè)備包括一個傳送裝置(1),它被設(shè)置用來移動單一物品的連續(xù)堆積物(P),例如信封;分離器單元(E),它被設(shè)置用來從堆積物和中分離出確定數(shù)量的成疊部分(OP);推送器單元(T),它被設(shè)置用來從堆積物(P)中將成疊部分推向旁邊;和轉(zhuǎn)移單元(S),它被設(shè)置用來將成疊部分轉(zhuǎn)移至包裝箱內(nèi)。轉(zhuǎn)移單元包括一個配備有用于夾緊成疊部分的兩個夾片(3)的夾具(2),提供夾具(2)用于壓緊成疊部分(OP)并將成疊部分從推送器單元(T)移入欲填滿的箱中。
文檔編號B65B35/36GK1177324SQ96192312
公開日1998年3月25日 申請日期1996年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月4日
發(fā)明者J·蘇奧卡斯 申請人:喬帕馬克有限公司