用於在裝填機中降低包裝外殼的復位力的裝置和方法

2023-05-21 19:32:16

用於在裝填機中降低包裝外殼的復位力的裝置和方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於在裝填機中降低包裝外殼的復位力的方法。從裝填機的料箱提取扁平摺疊的包裝外殼，一方面直立成在橫截面中形成平行四邊形的包裝外殼，並且隨後轉移到用於沿著運輸路徑運輸直立的包裝外殼的運輸設備上。為了在不增大用於提取和展開扁平摺疊的包裝外殼的周期時間的情況下實現與包裝外殼的各自材料相匹配的復位力降低，提出了，在直立的包裝外殼處於運輸設備的運輸路徑上期間，通過將外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到大於90°而降低復位力。復位力的降低可以在包裝外殼在運輸路徑上移動期間或者停頓期間實現。此外，還提出了一種用於實施該方法的裝填機。
【專利說明】用於在裝填機中降低包裝外殼的復位力的裝置和方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用於在裝填機中降低包裝外殼的復位力的方法，其中，每個扁平 摺疊的包裝外殼都具有四個通過平行延伸的外部的和內部的折彎稜邊彼此分開的包裝壁， 並且在外部的折彎稜邊上分別包含在包裝壁之間的銳內角，所述方法包括如下方法步驟：
[0002] -將扁平摺疊的包裝外殼引入裝填機的料箱中，
[0003] -利用提取和展開裝置，從料箱分別取出扁平摺疊的包裝外殼並且將扁平摺疊的 包裝外殼展開成在橫截面中形成平行四邊形的直立的包裝外殼，
[0004] -藉助轉移裝置將直立的包裝外殼轉移到運輸設備上，該運輸設備用於將直立的 包裝外殼沿著運輸路徑進行運輸，其中，在直立的包裝外殼處於運輸設備的運輸路徑上期 間，在直立的包裝外殼上實施至少一個加工步驟。

【背景技術】
[0005] 用於將產品、尤其是液態食品灌裝到由紙板複合材料組成的包裝容器中的裝填機 是現有技術中已公知的。對於已公知的裝填機的構造，例如參見EP 0 936 992 Bl和DE 41 42 167 C2。
[0006] 由於較好的可運輸性，通常方形的包裝容器首先在裝填機中由配設有折彎稜邊並 且焊合成包裝外殼的包裝坯料建立。每個扁平摺疊的包裝外殼具有四個通過平行延伸的外 部的和內部的折彎稜邊彼此分開的包裝壁。在扁平摺疊的包裝外殼的外部的折彎稜邊上分 別包含在包裝壁之間的銳內角。扁平摺疊的包裝外殼的內部的折彎稜邊布置在外部的折彎 稜邊之間。在扁平摺疊的包裝外殼的內部的折彎稜邊上分別包含在包裝壁之間的鈍內角。 假如包裝壁具有一致的尺寸，則內部的折彎稜邊將外部的折彎稜邊之間的距離中分。
[0007] 從料箱向裝填機的至少一個輸送線供應扁平摺疊的包裝外殼。包裝外殼作為堆 垛，通常直立地前後依次布置在料箱中。在料箱的指向輸送線方向的提取側上暴露出各個 在前面的包裝外殼的四個包裝壁中的兩個。給堆垛在其後側上朝著提取側的方向上施加 力，例如彈簧力或者線性驅動器的力，以便使堆垛的包裝外殼向提取側移動。
[0008] 提取和展開裝置包括用於獲取在料箱的提取側暴露的兩個包裝壁中的一個的抓 具、用於這兩個開放的包裝壁中的另一個的引導器、以及在運動方向上布置在引導器後方 的保持元件，這些保持元件用於容納展開的包裝外殼的外部的折彎稜邊。
[0009] 提取和展開裝置首先將扁平摺疊的包裝外殼展開成在橫截面中形成矩形的包裝 外殼。展開的包裝外殼由運輸設備接收。沿著裝填機的輸送線對由包裝外殼製成的包裝容 器進行消毒、填充並隨後封閉。包裝底部的生產通常直接在填充之前實現。隨後通常生產 包裝頭部。
[0010] 作為運輸設備，尤其使用了運輸輪或者周轉的輸送帶，它們具有用於展開的包裝 外殼或包裝容器的兜狀的容納部。步進地轉動的運輸輪具有多個在徑向上向外延伸的、平 行的容納部。這些容納部通常構造為銷軸（Dorn)，將展開的包裝外殼或包裝容器推到這些 銷軸上；因此也稱之為銷軸輪。在這類運輸輪的另一設計方案中，每個容納部都包括多個臂 或型材，它們貼靠在展開的包裝外殼或包裝容器的外側上，尤其是直接相鄰於折彎稜邊。在 這種情況下，容納部形成小室，展開的包裝外殼或包裝容器可被推到小室中；因此也稱之為 小室輪。
[0011] 下面參照圖la)-d)更詳細地解釋位於D-52441林尼希的SIG Combibloc GmbH公 司的一種屬於現有技術的裝填機，該裝填機具有提取和展開裝置：
[0012] 扁平摺疊的包裝外殼（1)直立地儲存於裝填機的料箱（2)中。每個扁平摺疊的包 裝外殼（1)具有四個通過平行延伸的外部的折彎稜邊（3a、3b)和內部的折彎稜邊（4a、4b) 彼此分開的包裝壁（5a、5b，6a、6b)。
[0013] 料箱（2)的提取側（7)開放了各個在前面的包裝外殼（1)的兩個朝向前方的包裝 壁（5a、5b)。為了使提取側（7)上的包裝外殼（1)不從料箱中掉出，在提取側（7)上布置 有支持元件（8a、8b)，這些支持元件沿著前面的包裝外殼（1)的外部的折彎稜邊（3a、3b) 延伸。各個在前面的包裝外殼（1)不是以兩個包裝壁（5a、5b)的整個寬度進行提取。相反 地，僅僅在料箱（2)的提取側（7)上的包裝外殼（1)的兩個開放的包裝壁之一（5a)上獲取 包裝外殼（1)(參見圖la))。吸力抓具（9)用於獲取包裝壁（5a)，該吸力抓具固定在能圍 繞堅直軸線（10)擺動地布置的擺臂（11)上。通過吸力抓具（9)的圍繞軸線（10)實施的 擺動運動，首先使外部的折彎稜邊（3a)從支持元件（8a)中脫離，其中，在吸力抓具（9)圍 繞相對置的、仍然被支持元件（8b)保持的外部的折彎稜邊（3b)的進一步擺動運動的情況 下，形成了扁平的平行四邊形，這尤其可以從圖la)看出。在進一步擺動運動的行程中，夕卜 部的折彎稜邊（3b)首先從支持元件（8b)離去。隨後，包裝外殼（1)利用兩個開放的包裝 壁中的另一個（5b)滑動地沿著引導元件的拱曲的引導面（12)引導。引導面（12)在包裝 外殼（1)沿著運動路徑（14)的運動的情況下導致銳內角（15a、15b)的擴大，其中，包含包 裝壁（5b、6b)之間的內角（15a)和包裝壁（5a、6a)之間的內角（15b)。沿著運動路徑（14) 的方向，在拱曲的引導面（12)的端部上存在有保持元件（16)，該保持元件以槽狀凹陷部的 形式引入到引導元件（13)中。保持元件（16)用於容納展開的包裝外殼（1)的外部的折彎 稜邊。同樣地，沿著運動路徑的方向，在引導面（12)後方存在有形式為保持條（17)的方位 固定的另一保持元件（17)，用以容納正相反對置的外部的折彎稜邊（3a)。保持元件（16、 17)的距離和取向以如下方式實現，即，被保持元件（16、17)容納的包裝外殼在橫截面中形 成矩形。為了將完全展開的包裝外殼轉移到布置於提取和展開裝置下遊的運輸設備上，如 尤其開篇所述的運輸輪那樣，該取向是必要的。
[0014] 因為包裝外殼（1)在引入到料箱（2)中之前長期以扁平摺疊的狀態儲存或運輸， 所以包裝外殼（1)的折彎稜邊（3a、3b、4a、4b)造成復位力，這些復位力對包裝外殼（1)的 展開起反作用。隨著起先將扁平摺疊的包裝外殼（1)展開成在橫截面中形成平行四邊形、 尤其是形成矩形的包裝外殼，使得復位力增加。
[0015] 為了降低復位力，藉助吸力器將包裝外殼（1)在拱曲的引導面（12)的端部上略 向外運動超過矩形的橫截面，從而使包裝外殼起先的銳內角（15a、15b)短時間內稍微大於 90° ,這可以從圖Ic)看出。
[0016] 由此可以在未折彎的折彎稜邊（3a、3b)中對包裝外殼（1)進行過度延伸，藉此，包 裝外殼（1)在展開後儘可能精確地擁有並且保持期望的矩形或者說正方形的橫截面（圖 Id)。
[0017] 然而，對摺彎稜邊的過度延伸只有在一定的條件下有效果，這是因為必須根據紙 板特性對包裝外殼或多或少地進行過度延伸。然而，由於吸力抓具（9)的恆定的運動路徑 (14)，個別的過度延伸是不可能的。此外，用於過度延伸的吸力抓具（9)的額外運動需要時 間，由此，延長了提取和展開周期。該周期延長降低了整個裝填機的工作速度。
[0018] 為了即使過度延伸也不過分限制裝填機的速度，就要以儘可能高的速度提取並展 開包裝外殼。由此，在折彎稜邊（3a、3b)扣合進保持元件（16、17)中的情況下將產生高的 噪聲。
[0019] EP 0 978 453 A公開了一種用於提取扁平摺疊的包裝外殼從料箱並且用於展開 取出的包裝外殼的提取和展開裝置，該提取和展開裝置將部分地、在橫截面中展開成平行 四邊形的包裝外殼轉移到包括兩個周轉的帶的運輸設備上，這些周轉的帶用於使直立的包 裝外殼沿著運輸路徑運輸。在運輸設備上進行轉移時，包裝外殼藉助摺疊機構短暫地過度 延伸，該摺疊機構可擺動運動地布置在提取和展開裝置上。通過過度延伸降低了復位力。
[0020] EP 0 356 824 Al公開了一種用於藉助直立裝置將扁平摺疊的包裝外殼展開的方 法，在該方法中，通過提升輸送機將扁平摺疊的包裝外殼引導進發送輥之間並且傾斜向上 進行輸送。藉助推進設備以及支架，將扁平摺疊的包裝外殼在直立裝置中展開，其中，將外 部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大至接近180°。在此，發生復位力降低。此後，推 進設備從發送輥的側運動離開，其中，推進設備佔據中間位置，從而使包裝外殼鬆弛至正方 形橫截面並且保持該正方形橫截面。隨後，卸載輸送機械將直立成正方形橫截面的包裝外 殼推移到銷軸輪上。
[0021] EP 0339 116 A2公開了一種用於在紙板堅立裝置中降低包裝外殼的復位力的方 法，其中，藉助具有吸力盤的周轉的輸送機從料箱單個地提取扁平摺疊的包裝外殼並且借 助引導元件直立成在橫截面中形成矩形的包裝外殼。輸送機將直立的包裝外殼直接轉移到 用於降低復位力的機構上，該機構包括兩個周轉的上輸送帶和兩個周轉的、具有布置於其 上的凸起部的下輸送帶。兩個上輸送帶在進入側形成逐漸變細的升降通道，該升降通道導 致，在包裝外殼穿過升降通道期間，外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到180°。 隨後，如此扁平摺疊的包裝外殼到達用於使該扁平摺疊的包裝外殼再次直立的工位。在扁 平摺疊的包裝外殼再次直立後，該包裝外殼到達卸載輸送機，該卸載輸送機將直立的包裝 外殼輸送至裝填機。
[0022] DE 933 918 B公開了一種用於在裝填機中降低直立的包裝外殼的復位力的裝置， 在該裝置中藉助劍形提取器由下方從料箱提取扁平摺疊的包裝外殼並且直立成在橫截面 中形成矩形的包裝外殼。為了降低復位力，將鬆弛導板鋪設到直立的包裝外殼的上表面上， 該鬆弛導板圍繞下面的摺疊升降通道稜邊實施搖動運動。在復位力降低期間，劍形提取器 將直立的包裝外殼固定在襯底上，具體地說直到包裝外殼通過鬆弛導板被完全地扁平摺疊 為止。隨後，藉助輸送機構將包裝外殼進一步運輸。
[0023] US 5 007 889 A公開了一種用於從料箱提取並展開扁平摺疊的包裝外殼的裝置， 其中，包裝外殼的展開利用展開臂實現。在利用布置於擺臂上的吸力抓具提取包裝外殼期 間，通過藉助展開臂將內角Θ暫時擴大至大於90°的方法同時降低包裝外殼的復位力。


【發明內容】

[0024] 從該現有技術出發，本發明的任務在於，提供一種方法，從而能夠實現降低匹配於 包裝外殼的各自材料的復位力，而不增大用於提取並展開扁平摺疊的包裝外殼的周期時 間。此外，還提供一種用於實施該方法的裝填機。
[0025] 該任務的解決基於如下思想：將對包裝外殼的復位力的降低與提取過程和展開過 程脫離。具體地說，在開篇所述類型的方法的情況下，該任務通過如下方式得到解決，即，在 直立的包裝外殼處於運輸設備的運輸路徑上期間，通過將在外部的折彎稜邊上的包裝壁之 間的內角暫時擴大到大於90°地降低復位力。復位力的降低藉助於布置在運輸設備上的、 不依賴於提取和展開裝置的用於降低復位力的裝置實現。
[0026] 本發明利用了用於降低復位力的、布置在提取和展開裝置下遊的運輸設備的運輸 路徑上的自由的時間空檔。由此可以在用於展開過程和提取過程的較短周期時間的情況下 實施匹配的過度延伸。縮短的周期時間可以實現整個裝填機的較高的工作速度。在步進地 驅動的、布置在下遊的運輸設備中，自由的時間空檔通過包裝外殼沿著運輸路徑的未被利 用的停頓位置和/或移動相位產生。至少一個加工步驟，尤其是包裝底部的形成，在停頓時 段期間在加工工位上沿著運輸路徑施行。在包裝外殼的停頓位置上，例如在運輸設備的轉 移位置與加工工位之間，停頓時段到目前為止未被利用。迄今為止也沒有利用轉移位置與 加工工位之間的移動相位，以便影響包裝外殼。
[0027] 通過匹配的過度延伸以及復位力的降低，降低了包裝外殼在運輸輪的容納部的移 入或拉出時的摩擦；此外避免了完全直立的包裝外殼自身扭轉。
[0028] -種用於實施根據本發明的方法的裝填機的特徵在於具有一種布置在運輸設備 上的、不依賴於提取和展開裝置的裝置，該裝置用於通過將外部的折彎稜邊上的包裝壁之 間的內角暫時擴大到大於90°而降低了直立的包裝外殼中的復位力。提取和展開裝置將起 先的扁平摺疊的包裝外殼展開成在橫截面中形成平行四邊形的直立的包裝外殼。包裝外殼 在展開成直立的包裝外殼的情況下最大程度地擁有矩形的橫截面。通過將包裝外殼向外展 開超過矩形的橫截面並且由此使外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到大於90° 的方法，使提取和展開裝置尤其導致不進行復位力的降低。
[0029] 布置在下遊的運輸設備優選地步進地運行，以便能夠使直立的包裝外殼完美的轉 移到運輸設備上，並且以便在直立的包裝外殼上實施至少一個加工步驟，例如尤其是形成 包裝容器的底部。
[0030] 通過運輸設備的步進的運行所產生的停頓時間優選地不僅用於施行至少一個加 工步驟，而且還用於降低復位力。然而，備選地，也可以在直立的包裝外殼沿著運輸路徑運 動期間降低復位力。
[0031] 優選地在步進的運行的運輸設備的停頓期間使用的、用於降低復位力的方法在 於，使外部的折彎稜邊沿著直立的包裝外殼的外部的折彎稜邊之間的橫截面對角線的方向 朝彼此移動，以便使外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到大於90°。通過運動長 度可以使所需的過度延伸匹配於依賴於材料的復位力的程度。
[0032] 用於降低復位力的方法，尤其是在直立的包裝外殼沿著步進地運行的運輸設備的 運輸路徑的運動期間，其特徵在於，通過使兩個對置的包裝壁彼此平行地分別圍繞兩個外 部的折彎稜邊中的一個進行擺動的方法，使外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到 大於90°。通過該平行擺動運動的擺動角度的大小調整降低復位力的程度。
[0033] 對於用於生產包裝容器的常用的複合材料來說已經表明，為了降低復位力，優選 地將外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到120°至180°之間範圍內的角度。為 了在現代裝填機情況下獲得可接受的用於提取過程和展開過程的周期時間，如此的擴大就 不再是可接受的了。根據本發明，由於在布置於下遊的運輸設備的運輸路徑上目前可用 的時間空檔，甚至能夠重複地使外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角暫時擴大到大於 90°，尤其是至少120°。
[0034] 由於運輸設備的緊湊的結構形式以及適用於步進地運行，優選地將布置在提取和 展開裝置下遊的運輸設備設計為運輸輪，該運輸輪具有多個在徑向上向外延伸的、用於各 一個包裝外殼的容納部，每個容納部均具有多個型材，這些型材可止擋在包裝外殼的折彎 稜邊上和/或附近，並且運輸設備具有用於使運輸輪圍繞轉動軸線轉動的驅動器。裝填機 中的常見的運輸輪具有四個均勻地在轉動軸線的圓周上布置的容納部。運輸輪的驅動器設 計為步進驅動器，利用該步進驅動器，在運輸輪轉動過一個步進角度，尤其是90°之後，用 於包裝外殼的容納部能被引入到停頓位置中。在直立的包裝外殼轉移到布置在下遊的運輸 輪上的轉移位置之後，運輸輪再轉動過所述步進角度，從而使運輸輪的另一容納部轉動到 與提取和展開裝置的保持元件對齊的位置中。在轉動運動之後緊跟著將另一包裝外殼推入 到該另一容納部中。通過運輸輪的轉動，之前加載了包裝外殼的容納部到達了尤其是水平 的停頓位置中。
[0035] 要麼在運輸輪的停頓期間，要麼在運輸輪轉動過步進角度期間，啟動用於降低復 位力的裝置。
[0036] 用於在運輸輪的停頓期間降低復位力的裝置可以特別有利地整合到裝填機中，當 每個容納部具有至少一個第一型材並且容納部具有至少兩個第二型材時，第一型材就可以 貼靠在包裝外殼的兩個外部的折彎稜邊其中一個上和/或附近，第二型材可以貼靠在包裝 外殼的兩個外部的折彎稜邊中的另外的附近。
[0037] 在橫截面中形成矩形的直立的包裝外殼的復位力導致，該包裝外殼可靠地保持在 具有至少三個型材的容納部上。如果該容納部僅具有一個第一型材，則該第一型材優選地 實施為角型材，該角型材可貼靠在折彎稜邊上。可貼靠在相對的外部的折彎稜邊上的兩個 第二型材優選地實施為棒。
[0038] 在設計有這類第一和第二型材的運輸輪中，作為用於在運輸輪的停頓期間降低復 位力的裝置，優選地設置有可暫時貼靠在兩個外部的折彎稜邊中的至少一個上的推動元 件，該推動元件以如下方式設立，即，它能沿著直立的包裝外殼的外部的折彎稜邊之間延伸 的橫截面對角線的方向運動。第二型材與外部的折彎稜邊的距離優選地如此確定，即，推動 元件能沿著外部的折彎稜邊的方向移動經過棒。在運輸輪停頓期間，方位固定地支承的推 動元件沿著橫截面對角線擠壓包裝外殼，由此，使外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角 擴大到大於90°。推動元件沿著橫截面對角線方向的行進路徑如此確定，直到中斷復位力 為止。在此，包裝外殼支撐在容納部的第一型材上。在推動元件拉回後，包裝外殼再次如此 程度地直立，即，直到包裝外殼再次貼靠在兩個第二型材上為止。
[0039] 在本發明的設計方案中也能想到的是，容納部具有分別設計為角型材的第一和第 二型材，這些角型材能貼靠在外部的折彎稜邊上。這兩個角型材中的一個具有設計為推動 元件的區段，該區段能暫時沿著直立的包裝外殼的外部的折彎稜邊之間延伸的橫截面對角 線的方向運動。
[0040] 通過如下方式實現將用於降低復位力的裝置幾乎完全的整合到運輸輪中，即，每 個容納部具有兩個第一保持部，其中，這兩個第一保持部容納有包裝外殼的兩個外部的折 彎稜邊中的一個以及兩個內部的折彎稜邊中的一個，每個容納部還具有兩個第二保持部， 其中，這兩個第二保持部容納有包裝外殼的兩個外部的折彎稜邊中的另一個以及兩個內部 的折彎稜邊中的另一個；兩個第一保持部方位固定地布置在運輸輪上，而第二保持部可擺 動運動地布置在運輸輪上，從而通過兩個第二保持部的擺動運動，使得兩個對置的包裝壁 彼此平行地分別能圍繞兩個外部的折彎稜邊中的一個擺動。通過兩個第二保持部在運輸 輪的停頓或轉動期間的擺動，將外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角暫時擴大到大於 90°，並由此克服復位力。
[0041] 具有能擺動運動地布置的保持部的裝填機的另一優點在於，當扁平摺疊的包裝外 殼在橫截面中直立成平行四邊形時，其橫截面僅為完全直立的包裝外殼的矩形橫截面的大 約1/3,則已經可以實現將直立的包裝外殼轉移到布置於下遊的運輸設備上。如此僅部分地 直立的包裝外殼被推入到運輸輪的容納部中，該容納部由於能擺動運動地支承的第二保持 部而能夠可靠地容納部分直立的包裝外殼。由此，對扁平摺疊的包裝外殼的完全直立可以 部分地轉到布置於下遊的運輸設備中。
[0042] 每個容納部的兩個第二保持部優選地以機械方式彼此連接並且形成連杆傳動機 構的連杆，該連杆傳動機構布置在運輸輪上。以相同的方式，兩個第一保持部能夠彼此連接 至唯一一個型材。兩個第二保持部的擺動運動首先導致包裝外殼的完全直立，直到它具有 矩形或正方形的橫截面為止。在進一步的擺動運動進程中降低復位力。該裝填機具有用於 使兩個第二保持部樞轉的，並且因此也用於降低復位力的裝置。
[0043] 該裝置包括具有圓柱形的且方位固定的曲線體的圓柱體曲線傳動機構、在圓柱體 曲線部中引導的觸探元件以及導杆，曲線體與運輸輪的轉動軸線同軸地布置，導杆在一側 與觸探元件連接並且在另一側與第二保持部連接。曲線體中的圓柱體曲線部以如下方式進 行設計，即，首先第二保持部對將包裝外殼直立成矩形或正方形。圓柱體曲線部的進一步進 程導致擺動運動的繼續，由此，使外部的折彎稜邊上的包裝壁之間的內角擴大到大於90°。 通過圓柱體曲線部的這類造型，導致用於降低復位力的裝置在運輸輪的轉動期間是啟動 的。
[0044] 倘若使以上所述的用於降低復位力的裝置在能步進地運行的運輸輪的停頓期間 應當能啟動，那麼圓柱體曲線部的至少一個區段就得布置在曲線體的能在運輸輪的轉動軸 線方向上移動的節段中。觸探元件在包裝外殼直立成矩形或正方形的時間點處到達圓柱體 曲線怒的該區段。此後，例如利用機械方式操縱的推桿使圓柱體曲線部的該區段從起始位 置沿著運輸輪的轉動軸線方向移動，由此，儘管在運輸輪的停頓時，第二保持部的擺動運動 也繼續進行。在為了降低復位力而使第二保持部擺動後，將曲線體的能移動地引導的節段 拉回其起始位置，從而使能移動的節段中的圓柱體曲線部的區段再次與其餘的、布置在方 位固定的曲線體中的圓柱體曲線部對齊。在進一步的進程中，圓柱體曲線部環形地構造，從 而使第二保持部在運輸輪接下來的轉動一個步進角度期間不再通過導杆運動，直到它們在 到達運輸輪的轉移位置之前轉動過最後的步進角度期間發生樞轉為止，使得僅僅部分地直 立的包裝外殼能推入容納部中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 下面，參照附圖更詳細地解釋本發明。其中：
[0046] 圖2示出在啟動用於降低復位力的裝置之前，裝填機的示意性的立體的部分視 圖，
[0047] 圖3示出在啟動用於降低復位力的裝置期間，根據圖2的裝填機的部分視圖，
[0048] 圖4a_d示出用於闡明從根據圖2和圖3的裝填機的料箱提取和展開包裝外殼的 不意性的視圖，
[0049] 圖5a_b示出用於闡明在根據圖2和圖3的裝填機中降低復位力的示意性的視圖，
[0050] 圖6示出在降低包裝外殼上的復位力並且同時將另一包裝外殼轉移到運輸設備 上期間，裝填機的第二實施例的示意性的立體的部分視圖，
[0051] 圖7示出在運輸輪的轉動期間，根據圖6的裝填機的部分視圖，
[0052] 圖8a_d示出用於闡明在根據圖6和7的裝填機中降低復位力的示意圖，
[0053] 圖9a_f示出裝填機的第三實施例的示意性的立體的部分視圖，在該裝填機中，在 運輸輪的轉動期間降低復位力，並且
[0054] 圖IOa-C示出用於闡明在根據圖9a_f的裝填機中降低復位力的示意圖。

【具體實施方式】
[0055] 只要圖2至圖10中部分地示出的用於在包裝容器中灌裝液態食品的根據本發明 的裝填機包括如圖1中部分地示出的根據現有技術的裝填機那樣一致的組件，則使用一致 的附圖標記。此外，參考對圖1中所示的裝填機的解釋作為補充。
[0056] 在根據圖2至圖5的裝填機的框架（20)上，在輸送線的開頭，布置有用於容納扁 平摺疊的包裝外殼（1)的料箱（2)，這些包裝外殼用於生產包裝容器。料箱（2)包括保持型 材（21a、b)，這些保持型材貼靠在包裝外殼（1)的外部的折彎稜邊（3a、b)上。料箱（2)的 提取側（7)開放了各個在前面的包裝外殼⑴的總共四個包裝壁（5a、b，6a、b)的兩個在前 面的包裝壁（5a、b)。在裝填機的輸送線上布置在料箱（2)的下遊的提取和展開裝置包括 吸力抓具（9)，該吸力抓具具有三個用於獲取在提取側（7)開放的包裝壁（5a)的氣動吸力 器。吸力抓具（9)沿著直線的運動路徑（23)能垂直於開放的包裝壁（5a)移動地布置。
[0057] 此外，提取和展開裝置具有平的引導面（24)，該引導面用於包裝外殼（1)的兩個 開放的包裝壁中的另一個（5b)的外部的折彎稜邊（3b)。平的引導面（24)滑動地引導外部 的折彎稜邊（3b)。
[0058] 在運動路徑（23)的方向上，在平的引導面（24)後方存在有用於容納外部的折彎 稜邊（3a)的方位固定的保持元件（17)。用於容納在正相反對置的外部的折彎稜邊（3b)的 保持元件（25)能在圖4a-c中所示的起始位置與圖4d中所示的終止位置之間藉助線性驅 動器往復運動。不僅方位固定的保持元件（17)而且能運動的保持元件（25)均設計為角型 材。角型材的兩個彼此成角度布置的面在圖4d中所示的終止位置中貼靠在包裝壁（5a、6a 或 5b、6b)上。
[0059] 尤其從圖4a_d可以看出，平的引導面（24)與吸力抓具（9)的運動路徑（23)的距 離從料箱（2)的提取側（7)起沿著保持元件（17、25)的方向持續地減少。
[0060] 為了將被保持元件（17、25)完全直立的、在橫截面中形成正方形的包裝外殼（I) 轉移到布置在提取和展開裝置下遊的裝填機的運輸設備（26)上，吸力抓具（9)利用執行器 (22)能堅直地上下運動。
[0061] 運輸設備（26)包括能圍繞轉動軸線（28a)轉動的運輸輪（29)，該運輸輪具有四個 在徑向上向外延伸的容納部，這些容納部分別具有第一型材（30)和兩個第二型材（31)。第 一型材（30)實施為角引導器並且能貼靠在外部的折彎稜邊（3b)上。兩個第二型材（31)實 施為棒型材並且能直接相鄰於外折彎稜邊（3a)地貼靠。第一和第二型材（30、31)形成小 室，具有矩形橫截面的展開的包裝外殼能被推入該小室中。運輸輪（29)的轉動軸線（28a) 處在橫向於裝填機的輸送線（23)的垂直平面內。運輸輪（29)由未示出的驅動器步進地圍 繞轉動軸線（28a)分別轉動90°。由所示的運輸輪（29)，將展開的包裝外殼（1)轉移到另 外的、圖中未示出的運輸設備上，以便在包裝外殼上實施進一步的加工步驟。
[0062] 在運輸設備上布置有用於降低復位力的裝置（32)。用於降低復位力的裝置（32) 包括推動元件（33)，該推動元件通過臂（34)與運動驅動器（35)連接。實施為角型材的推 動元件（33)平行於外部的折彎稜邊（3a)延伸，該推動元件可暫時貼靠在該外部的折彎稜 邊上，其中，折彎稜邊（3a)在角型材的組成角的兩邊之間抵靠在該角型材的內側上形成的 稜邊（36)上。運動驅動器（35)固定在裝填機的框架（20)上。
[0063] 根據圖2、圖3的裝填機按如下進行工作：
[0064] 在提取並展開包裝外殼（1)後，將該包裝外殼推入運輸輪（29)的垂直朝下的容納 部中。隨後，將運輸輪（29)按照逆時針方向（37)地藉助未示出的驅動器轉動90°的步進 角度，從而使此前加載的容納部到達水平朝右的停頓位置中。在運輸輪（29)的該停頓位置 中，啟動用於降低復位力的裝置的運動驅動器（35)，從而使推動元件（33)貼靠在外部的折 彎稜邊（3a)上。在推動元件（33)的進一步移動過程中，包裝壁（5a、6a)從棒狀的第二型 材（31)脫離，而外部的折彎稜邊（3a、b)沿著橫截面對角線的方向朝彼此運動。在此，外部 的折彎稜邊（3a、b)上的包裝壁（5a、6a或5b、6b)之間的內角（39)擴大到大於90°，這可 以從圖5清楚地看出。內角（39)的這種擴大在折彎稜邊（3a、b)以及內部的折彎稜邊（4a、 b)中引入預應力。隨後，推動元件（33)藉助運動驅動器（35)拉回到起始位置，從而使包裝 外殼（1)再次擁有矩形橫截面，然而卻具有降低了的復位力。最後，將運輸輪（29)再次轉 動過90°的步進角度，由此，下一個由垂直朝下的容納部預先容納的包裝外殼（1)達到水 平朝右的停頓位置並實現復位力的降低。
[0065] 圖6和圖7中部分地示出的裝填機與圖2和圖3中所示的裝填機的區別在於，將 仍未完全直立成矩形或正方形的包裝外殼（1)轉移到運輸輪（29)的垂直朝下的容納部上。 此外，用於降低復位力的裝置（32)以不同的方式構建。只要圖6和圖7中所示的裝填機具 有與圖2和圖3中部分示出的裝填機一致的組件，則使用一致的附圖標記。此外，為了避免 重複，參見那裡的解釋。
[0066] 運輸輪（29)同樣具有四個容納部，其中，每個容納部均具有在徑向上向外延伸的 第一型材（40)，第一型材方位固定地布置在運輸輪（29)上。第一型材（40)在側邊緣上彎 曲。彎曲的型材區域形成用於容納包裝外殼（1)的外部的折彎稜邊（3a)以及內部的折彎 稜邊（4a)的第一保持部（41)。第二型材（42)同樣在徑向上向外延伸並且同樣在邊緣區域 彎曲。彎曲的區域形成用於容納包裝外殼（1)的另一外部的折彎稜邊（3b)以及另一內部 的折彎稜邊（4b)的第二保持部（43)。第二型材（42)實施為具有四個鉸鏈的連杆傳動機 構的連杆，該連杆傳動機構將導杆（44)的直線運動變換成第二型材（42)的搖動。連杆傳 動機構具有兩個搖臂（45)，它們在一端部鉸接在布置於第二型材（42)的延長部中的懸臂 (46) 上，並且在另一端部鉸鏈地鉸接在運輸輪（29)的軸體（28b)上。搖臂（45)平行於包 裝外殼（1)的側壁（6a、5b)運動。
[0067] 導杆（44)兩件式地實施。導杆分成彎曲部分（44a)和直線部分（44b)。彎曲部 分（44a)鉸接在第二型材（42)的下側上。在相對置的端部上，彎曲部分（44a)鉸鏈式地與 直線部分（44b)連接。直線部分（44b)在遠離鉸鏈的端部上與形式為曲線輥輪的觸探元件 (47) 連接。直線區段（44b)沿著運輸輪（29)的轉動軸線（28a)方向由與軸體（28b)抗相 對轉動（drehfest)地連接的引導元件（48)強制引導。觸探元件（47)是圓柱體曲線傳動 機構（49)的組件。圓柱體曲線傳動機構（49)與運輸輪（29)的轉動軸線（28a)同軸地具 有方位固定地布置在框架（20)上的曲線體（50)。在曲線體（50)中引入形式為槽的圓柱 體曲線部（51)，圓柱體曲線部引導觸探元件（47)。圓柱體曲線部（51)的區段（52)是曲線 體（50)的能沿著轉動軸線（28a)方向移動的節段（53)的組件。節段（53)藉助操縱機構 (55)能在曲線體（50)的滑槽（54)中往復運動。該運動藉助為了清楚起見未示出的驅動器 實現。
[0068] 下面，參照圖8a_d更詳細地解釋用於在根據圖6和圖7的裝填機中降低包裝外殼 (1)中的復位力的方法。
[0069] 圖8a示出了運輸輪（29)的垂直朝下的容納部的俯視圖。在容納部的該位置中， 將僅僅部分地直立成平行四邊形的包裝外殼（1)推入容納部中。在本實施例中，包裝外殼 (1)直立成菱形，該菱形具有完全直立的包裝外殼（1)的正方形橫截面的約1/3。隨後，將 運輸輪（29)按照順時針方向（56)地再轉動過90°的步進角度，從而使容納部水平地朝左 (參見圖6)。在該轉動了 90°期間在運輸輪（29)的方向上，觸探元件（47)在圓柱體曲線 部（51)中向內引導，由此，導杆（44)將第二型材（42)樞轉到圖8b中所示的停頓位置中。 在圖8b中所示的容納部的停頓位置中（其中容納部水平地朝左），包裝外殼（1)在橫截面 中直立成正方形。此時為了降低在包裝外殼（1)中的由折彎稜邊（3a、b，4a、b)造成的復位 力，將外部的折彎稜邊（3a或3b)上的包裝壁（5a、6a或5b、6b)之間的內角（39)擴大到大 於90°。在圖8b、c中所示的容納部的水平朝左的位置中，觸探元件（47)處在曲線體（50) 的能移動地布置的節段（53)的區段（52)中。藉助操縱機構（55)，此時將節段（53)沿著轉 動軸（28a)的方向向內地沿著運輸輪（29)的方向移動，由此，第二型材（42)擺動到根據圖 8c)的與圖8a)相反的位置中。由此，使內角（39)擴大到大於90°的值，在所示的實施例 中為約130°。隨後，在容納部的垂直朝左的位置中的停頓期間，將操縱機構（55)拉回，直 至慪段（52)再次與圓柱體曲線部（51)的其餘部分對齊為止，這可以在圖8d)中看出。
[0070] 此時將實現運輸輪（29)的兩次進一步的分別轉過90°的步進角度的轉動，其中， 完全直立並且在折彎稜邊中過度延伸過的包裝外殼（1)保持其正方形的橫截面。這通過如 下方式實現：在隨後兩次分別轉過90°步進角度的轉動期間，觸探元件（47)在圓柱體曲線 部（51)的環形區段（57)中引導。一旦容納部水平朝右，就將具有降低的復位力的直立的 包裝外殼轉移到隨後的為了清楚起見未示出的運輸設備上。在容納部從該轉移位置隨後轉 動90°到達垂直朝下的接收位置（圖8a)期間，觸探元件（47)在圓柱體曲線部（51)的向 外引導的區段（58)中引導，由此，能擺動運動的第二型材（42)再次到達圖8a中所示的用 於接收另一個部分直立的包裝外殼（1)的位置中。
[0071] 圖9a-f中部分地示出的根據本發明的裝填機很大程度上對應於根據圖6和圖7 的裝填機。只要該裝填機具有一致的組件，則使用一致的附圖標記。此外，參見對根據圖6、 7的裝填機的解釋作為補充。
[0072] 根據圖9a) -f)的裝填機與根據圖6和圖7的裝填機之間的主要區別在於，復位力 的降低只在直立的包裝外殼（1)沿著運輸輪（29)的運輸路徑運動期間實現，然而，卻並不 在運輸輪的停頓期間，如在根據圖2或圖6和圖7的裝填機的實施例的情況下那樣實現。 運輸輪的容納部與根據圖6和圖7的實施例一致地設計，從而在這方面參照那裡的實施例。 用於降低復位力的裝置（32)與根據圖6和圖7的用於裝填機的那一裝置的區別在於，圓柱 體曲線部（51)的區段（52)沒有布置在曲線體（50)的能移動的節段（53)中。能移動的節 段（53)是可省略的，這是因為第二型材（42)的運動在運輸輪（29)的轉動期間只通過觸探 元件（47)在連續的圓柱體曲線部（51)中的移動引起。
[0073] 下面，更詳細地解釋對包裝外殼的完全直立和對包裝稜邊（3a、b，4a、b)隨後的過 度延伸：
[0074] 圖9a)、圖IOa)示出了具有垂直朝下的容納部的運輸輪（29)，在該容納部中實現 對在橫截面中非正方形的、直立成平行四邊形的包裝外殼（1)的接收。觸探元件（47)以到 運輸輪（29)的最大可能距離地存在於圓柱體曲線部（51)中。在運輸輪按照順時針方向 (56)隨後轉動過90°的步進角度期間，觸探元件（47)在圓柱體曲線部（51)的向內引導的 區段（59)上沿著運輸輪（29)的方向引導，由此，導杆（44)將第二型材（42)樞轉到圖9c)、 10b)中所示的位置中。在該位置中，外部的折彎稜邊（3a、b)上的包裝壁之間的兩個內角 被擴大到大於90°的角度，在所示的實施例中為大約140°，並且由此降低了自折彎稜邊 (3a、b，4a、b)起的復位力。
[0075] 此後，運輸輪（29)再轉動90°的步進角度，其中，觸探元件（47)經過圓柱體曲線 部（51)的向外引導的區段（58)。在此，第二型材（42)藉助導杆（44)擺動到圖10c)、9e) 中所示的位置中，在該位置中，包裝外殼（1)具有所期望的具有降低的復位力的正方形橫 截面。該容納部垂直朝上。在該位置中，可以在完全直立的包裝外殼上實施加工步驟，例如 形成包裝底部。
[0076] 在按照順時針方向（56)進一步轉動過90°步進角度的位置中（在該位置中容納 部水平地朝右），可以將加工好的包裝外殼（1)轉移到下遊的運輸設備上。
[0077] 在具有容納部垂直朝上的位置到具有容納部水平朝右的位置之間的轉動運動在 不在第二型材的進一步樞轉的情況下實現。為此，觸探元件（47)在圓柱體曲線部（51)的 環形的、從圖IOc)可見的區段（57)中引導。
[0078] 以上所述的根據圖9的裝置尤其用於，在裝填機中加工的紙板具有很大程度上保 持不變的性質並且不必針對降低復位力而改變第二型材（42)的搖動幅度的大小。而根據 圖6、圖7的裝置尤其用於這樣的裝填機中，S卩，在裝填機中加工具有不同的紙板性質的包 裝外殼（1)。通過調整能移動地引導的節段（53)的衝程，可以使第二型材（42)的搖動運動 的幅度匹配於紙板的性質。
[0079] 附圖標記

【權利要求】
1. 一種用於在裝填機中降低包裝外殼（1)的復位力的方法，其中，每個扁平摺疊的包 裝外殼（1)具有四個通過平行延伸的外部的折彎稜邊（3a、b)和內部的折彎稜邊（4a、b)彼 此分開的包裝壁（5a、b，6a、b)，並且在所述外部的折彎稜邊（3a、b)上分別在所述包裝壁 (5a、b，6a、b)之間夾有銳內角（39)，所述方法包括如下方法步驟， -將扁平摺疊的包裝外殼（1)引入所述裝填機的料箱（2)中， -利用提取和展開裝置，從所述料箱（2)分別提取扁平摺疊的包裝外殼（1)並將所述扁 平摺疊的包裝外殼（1)展開成在橫截面中形成平行四邊形的直立的包裝外殼（1)，以及 -將所述直立的包裝外殼（1)藉助轉移裝置轉移到布置在所述提取和展開裝置下遊的 運輸設備（29)上，所述運輸設備用於將所述直立的包裝外殼（1)沿著運輸路徑進行運輸， 其中，在所述直立的包裝外殼（1)處於所述運輸設備（26)的運輸路徑上期間，在所述直立 的包裝外殼上實施至少一個加工步驟， 其特徵在於， -在所述直立的包裝外殼（1)處於所述運輸設備（26)的運輸路徑上期間，所述復位力 通過將在所述外部的折彎稜邊（3a、b)上的包裝壁（5a、b，6a、b)之間的內角（39)暫時擴 大到大於90°來降低。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述運輸設備（26)步進地運行，並且所述 復位力的降低在所述直立的包裝外殼（1)在所述運輸路徑上的停頓期間實現。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述運輸設備（26)步進地運行，並且所述 復位力的降低在所述直立的包裝外殼（1)沿著所述運輸路徑的運動期間實現。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，通過沿著所述直立的包裝外 殼（1)的外部的折彎稜邊（3a、b)之間的橫截面對角線的方向將所述外部的折彎稜邊（3a、 b)朝彼此運動的方式，使所述外部的折彎稜邊上的包裝壁（5a、b，6a、b)之間的內角（39) 擴大到大於90°。
5. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，通過兩個相對置的所述包裝 壁（6a、5b)彼此平行地分別圍繞所述兩個外部的折彎稜邊（3a、b)中的一個進行擺動，使所 述外部的折彎稜邊上的包裝壁（5a、b，6a、b)之間的內角（39)擴大到大於90°。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於，使所述外部的折彎稜邊上的 包裝壁（5a、b，6a、b)之間的內角（39)擴大到120°至180°之間範圍內的角度。
7. -種用於在包裝容器中填裝產品的裝填機，其包括： -用於容納扁平摺疊的包裝外殼（1)的料箱（2)，所述包裝外殼用於生產所述包裝容 器，其中，每個扁平摺疊的包裝外殼（1)具有四個通過平行延伸的外部的折彎稜邊（3a、b) 和內部的折彎稜邊（4a、b)彼此分開的包裝壁（5a、b，6a、b)，並且在所述外部的折彎稜邊 (3a、b)上分別在所述包裝壁（5a、b，6a、b)之間夾有銳內角（39)， -提取和展開裝置，其用於從所述料箱（2)分別提取所述扁平摺疊的包裝外殼（1)並 且將所述扁平摺疊的包裝外殼（1)展開成在橫截面中形成平行四邊形的直立的包裝外殼 ⑴， -轉移裝置，其用於將所述直立的包裝外殼轉移到下遊的運輸設備（26)上，所述運輸 設備用於將所述直立的包裝外殼（1)沿著運輸路徑進行運輸，其特徵在於， -具有布置在所述運輸設備（26)上的用於降低所述直立的包裝外殼（1)的復位力的裝 置（32)，所述復位力的降低通過將所述外部的折彎稜邊（3a、b)上的包裝壁（5a、b，6a、b) 之間的內角（39)暫時擴大到大於90°實現。
8. 根據權利要求7所述的裝填機，其特徵在於， -所述運輸設備（26)具有運輸輪（29)，所述運輸輪具有多個在徑向上向外延伸的、分 別用於包裝外殼（1)的容納部， -每個所述容納部均具有多個型材（30、31、40、42)，所述型材能貼靠在所述包裝外殼 ⑴的折彎稜邊（3a、b)上和/或附近，並且 -所述運輸設備（26)具有驅動器，所述驅動器用於使所述運輸輪（29)圍繞轉動軸線轉 動。
9. 根據權利要求8所述的裝填機，其特徵在於，所述驅動器設計為步進驅動器，利用所 述驅動器，在所述運輸輪（29)轉動過一個步進角度之後，用於包裝外殼（1)的容納部能被 引入到停頓位置中，並且所述用於降低復位力的裝置（32)在所述運輸輪的停頓期間是能 啟動的。
10. 根據權利要求8所述的裝填機，其特徵在於，所述驅動器是步進驅動器，利用所述 驅動器，在所述運輸輪（29)轉動過一個步進角度之後，用於包裝外殼（1)的容納部能被引 入到停頓位置中，並且所述用於降低復位力的裝置（32)在所述運輸輪（29)的轉動期間是 能啟動的。
11. 根據權利要求9所述的裝填機，其特徵在於， -所述容納部具有至少一個第一型材（30)，所述第一型材能貼靠在所述包裝外殼（1) 的兩個外部的折彎稜邊中的一個（3b)上，並且 -所述容納部具有至少兩個第二型材（31)，所述第二型材能貼靠在所述包裝外殼（1) 的兩個外部的折彎稜邊中的另一個（3a)附近。
12. 根據權利要求9或10所述的裝填機，其特徵在於， -所述容納部具有兩個第一保持部（41)，所述第一保持部容納所述包裝外殼（1)的兩 個外部的折彎稜邊中的一個（3a)以及兩個內部的折彎稜邊中的一個（4a)， -所述容納部具有兩個第二保持部（43)，所述第二保持部容納所述包裝外殼（1)的兩 個外部的折彎稜邊中的另一個（3b)以及兩個內部的折彎稜邊中的另一個（4b)， -所述兩個第一保持部（41)方位固定地布置在所述運輸輪（29)上，並且 -所述第二保持部（43)能擺動運動地布置在所述運輸輪（29)上，從而通過所述第二保 持部（29)的擺動運動，使兩個相對置的包裝壁（6a、5b)彼此平行地分別能圍繞所述兩個外 部的折彎稜邊（3a、b)中的一個擺動。
13. 根據權利要求9或11所述的裝填機，其特徵在於，所述用於降低復位力的裝置 (32)包括在所述兩個外部的折彎稜邊（3a、b)的至少之一上暫時作用的推動元件（33)，所 述推動元件能沿著在直立的包裝外殼（1)的所述外部的折彎稜邊（3a、b)之間延伸的橫截 面對角線的方向運動。
14. 根據權利要求12所述的裝填機，其特徵在於，所述用於降低復位力的裝置（32)具 有： -圓柱體曲線傳動機構（49)，其具有圓柱形的且方位固定的曲線體（50)，所述曲線體 與所述運輸輪（29)的轉動軸線（28a)同軸地布置， -圓柱體曲線部（51)，其布置在所述曲線體（50)中， -觸探元件（47)，其在所述圓柱體曲線部（51)中引導，以及 -導杆（44)，所述導杆在一側與所述觸探元件（47)連接並且在另一側與所述能擺動的 第二保持部（43)連接。
15.根據權利要求9和14所述的裝填機，其特徵在於，所述圓柱體曲線部（51)的至少 一個區段（52)布置在所述曲線體（50)的能在所述轉動軸線（28a)方向上移動的節段（53) 中。
【文檔編號】B31B1/78GK104245516SQ201380018508
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】克勞斯·巴爾特斯, 安德烈·費特爾斯 申請人:愛洛帕克系統股份公司