將平面薄板夾緊到帶凸邊的矩形排列的罐頭上的機器和方法
2023-10-07 04:32:19 2
專利名稱：將平面薄板夾緊到帶凸邊的矩形排列的罐頭上的機器和方法
技術領域：
本發明涉及一種將一系列的平面薄板夾緊到一系列矩形排列的其一端有一凸邊的類型的罐頭上的新型機器及相應的方法。薄板可穩定排列好的罐頭並覆蓋罐頭帶凸邊一端的大部分。
在克利吉斯(klygis)等人的美國專利申請No.4，976，726(下面稱為「克利吉斯等人專利」)中公開了一種用來穩定矩形排列的在其一端有一凸邊的類型的罐頭並覆蓋罐頭帶凸邊一端大部分的由卡紙板或聚合材料構成的一種通常為平面的薄板，該專利公開的內容結合作為本發明的對比文件。
如克利吉斯等人專利中所公開的，薄板上有許多成對的大致平行的狹縫，它們限定罐頭穩定帶和縱向邊緣部分。從下面的描述中可知薄板可以這樣一種方式夾到矩形排列的罐頭上，即每一罐頭的凸邊部分伸到每一對狹縫中並且每一穩定帶不需摺疊就可和兩相鄰罐頭的凸邊的下部相配合。
如克利吉斯等人的專利中公開的，薄板可用手工操作或自動操作如滾壓操作的方式夾緊到罐頭上，其中穩定帶可用例如嵌齒的或可選擇地驅動的滾子迫使其相對於薄板的平面部分向下移動，以卡住相鄰罐頭的凸邊的下邊。該專利中還公開了縱向邊緣部分可同時或隨後沿由某些狹縫限定的摺疊線向下摺疊。
因而就需要一種如本發明的在現代化充填和包裝操作中高速地將一系列平面薄板夾到一系列矩形排列的上述類型罐頭上的機器。
本發明的目的就是提供這種類型的機器。
本發明提供了一種將一系列平面薄板夾緊到一系列矩形排列的在其一端有凸邊類型的缸頭上的機器和相應的方法。每一薄板和克利吉斯等人專利中的薄板類似。這些連續的薄板上的限定罐頭穩定帶的成對的狹縫沿每一薄板以及從每一薄板到其後續薄板之間沿縱向相距一相似的距離。
本發明的機器包括一將連續的罐頭沿縱向相距一定的距離排列成連續的罐頭陣列並輸送已沿縱向排好的其帶凸邊的端部朝向上方的裝置，一薄板蓋到每一陣列罐頭的凸邊上，每一罐頭的凸邊位於相對於每一對相應的狹縫的中心位置。
該機器包括一在輸送過程中將蓋在每一罐頭陣列上的薄板夾緊的裝置。夾緊裝置包括至少一個其周邊上設置有凸角的葉形輪。葉形輪可以如下方式轉動，即連續的凸角和連續薄板的連續罐頭穩定帶接合以將這些連續穩定帶在連續陣列輸送過程中夾緊到連續罐頭的凸邊的下邊。
這種機器還設置了一種驅使葉形輪轉動的裝置，該裝置與排列和輸送裝置協調作用以保證連續凸角和連續薄板的連續穩定帶接合以將連續穩定帶在連續罐頭陣列輸送過程中夾緊到連續罐頭的凸邊的下邊。
最好，凸角從縱向具有曲線邊緣並且橫向在每一側斜度逐漸縮減以與穩定帶的中間部分接合。
為了與其上帶有許多罐頭穩定帶形成的平行線的薄板相配合，夾緊裝置可包括相似數量的這種葉形輪。葉形輪橫向相距一定距離以與由連續的穩定帶形成的平行線相配合。
在一優選實施例中，所述的夾緊裝置包括一對圓形的橫向相距一定距離的輪子。圓形輪被安排來與連續薄板的連續邊緣部接合併使接合部折迭以使折迭部分夾緊在輸送中的矩形罐頭陣列的外邊罐頭的凸邊下邊。
圓形輪最好在葉輪與薄板的任何穩定帶接合前和每一薄板的邊緣部分接合。使每一圓形輪可沿橫向在一定範圍行程內移動並被偏置在靠近行程內限的位置是很有用的。
從下面參照附圖對本發明的優選實施例的描述中可明顯看出本發明的這些和其他目的、特徵以及優點。
圖1是根據本發明的一種將一系列平面薄板夾緊到一系列矩形排列的在其一端有凸邊類型的罐頭上的新型機器的簡化的示意圖;
圖2是機器中所包括的兩對輪子，即兩個葉形輪和兩個圓形輪的局部透視圖;
圖3是從機器中拆下的一個葉形輪的一個面的正視圖;
圖4是從機器中拆下的同一葉形輪的一個側邊的正視圖;
圖5是葉形輪和圓形輪以及蓋在兩個連續的罐頭陣列上的兩塊連續薄板的局部平面視圖;
圖6是包括一個罐頭陣列的商品包裝的局部透視圖，如本發明所述，其上有託架和平面薄板;
圖7是圖1中所示機器中輸送設備的一個優選實施例的局部圖解平面圖;
圖8是圖1中所示機器中輸送設備的另一個優選實施例的局部圖解平面圖。
如圖1中所示，將一系列平面薄板40夾緊到一系列矩形排列的如上所述類型的罐頭12上的機器100構成本發明的一個優選實施例。機器100生產出一系列相似的如圖6所示的商品包裝。
每一罐頭12具有一圓柱形側壁14。每一罐頭12具有一可打開的端(在圖中為上端)，並帶有一凸緣形的凸邊16。在可打開端上可安裝一拉片(圖中未示)。
每一矩形陣列可有四、六、十二、二十四或不同數量的罐頭12，如圖5中所示，每一罐頭12的矩形陣列包括12個罐頭，成三縱列和四橫行排列。具有凸邊16的可打開端朝向上方，儘管每一矩形陣列最好有三縱列，但本發明可也適用於每一矩形陣列有不同數量的縱列，如可以是兩縱列的情況。
如圖6中所示，每一矩形陣列包括一託架30，它在薄板40安裝到矩形陣列上之前安裝在罐頭12的側壁14上。託架30可對位於機器100上的矩形陣列和由機器100生產的商品包裝起穩固作用。託架30由彈性可變形的聚合材料(例如低密度聚乙烯)構成，也可是克利吉斯等人專利中提到的任何一種託架。
通過機器100蓋在矩形罐頭12陣列上的平面薄板40最好用卡紙板特別是波紋板(pointboard)做成。飽和的或不飽和的聚合材料，例如低密度聚乙烯也可作為薄板40的構成材料。可用衝壓法得到的每一薄板4。除了圓角外為一矩形。每一薄板40和克利吉斯等人專利中所說明和描述的薄板相似，可設計來應用於各種由行和列組成的罐頭陣列。機器100和薄板40可適用於兩行或多行罐頭的情形。
因而，每一薄板40有許多成對的大致平行的狹縫42，44。成對狹縫42、44的排列大體上和罐頭12的排列一樣，即最好是三縱列和二或四橫行排列。每一狹縫42、44除在其相對端為彎曲的外大致為一直線形。如圖5中所示，在每一對狹縫42、44中，狹縫42的彎曲端46和狹縫44的彎曲端48相互指向對方。
每一薄片40還有許多縱向排列罐頭穩定帶50，每一縱向排列線中包含的穩定帶50與所要包裝的陣列的行一致。穩定帶50分別位於每一行中狹縫對42、44之間，並分別由兩相鄰列的狹縫限定。更具體的說，每一穩定帶由狹縫42中的一個和狹縫44中的一個所限定。
此外，每一薄板40在靠近其縱向邊緣處有兩折迭線。折迭線分別由縱向狹縫列限定。
每一薄板40的一條折迭線由幾乎和緊挨薄板40的一條縱向邊緣62的狹縫42的端部46成一直線的狹縫60構成的縱向列所限定。由狹縫60所限定的折迭線和邊緣62限定出薄板40的縱向邊緣部64。
每一薄板40的另一條折迭線由幾乎和緊挨薄板40的另一條縱向邊緣72的狹縫44的端部48成一直線的狹縫70構成的縱向列所限定。由狹縫70所限定的折迭線和邊緣72限定出薄板40的另一縱向邊緣部74。
此外，每一薄板40可有一由橫向成行排列的孔狀接縫80構成脫離線。脫離線可使薄板40分離成更小的覆蓋更小的陣列的薄板。
每一薄板都具有可通過機器100而被剛好夾緊到一個矩形陣列中的罐頭12上的形狀。更具體地說，每一薄板40以如下方式夾緊到罐頭12上，即罐頭12的凸邊部16伸入相應狹縫對42、44中，每一穩定帶50不需折迭就可和兩位於同一行的相鄰罐頭12的凸邊16的下部配合，而位於狹縫42、44之間的薄板40的平面部分52覆蓋著罐頭12可打開端的大部分。通常薄板40的縱向邊緣部分64、74可沿折迭線向下折迭。用這種方式將薄板夾緊到罐頭上的優點已在克利吉斯等人專利中有所說明。
薄板40可從任何合適的方式放置到其帶凸邊16的可打開端朝上的矩形陣列罐頭12上，只要薄板40以這樣一種方式覆蓋每一陣列罐頭12的凸邊16，即每一罐頭12的凸邊16位於其相應的一對狹縫42、44的中心位置。薄板40可用人工放置。儘管放置薄板40的裝置不屬於本發明的範圍，但在圖1中顯示了這種裝置並在下面將對它進行討論。
雖然根據本發明的優選實施例設想用不連續的薄板放置到罐頭上，但根據本發明也可使用連續的、相互連接的薄板。
如圖1中所示，一轉動傳送裝置110和一薄板輸送裝置120被用來將薄板40放置到由罐頭12組成的矩形陣列上，這兩種裝置都和已知的裝置類似。轉動傳送裝置110和拉什羅(Lashyro)的美國專利No.4，643，633中公開的轉動傳送裝置類似，只是該轉動傳遞裝置有四個傳送機構，而拉什羅專利中傳送機構沒有這麼多。拉什羅美國專利No.4，643，633中公開的內容在這裡結合作為對比文件。轉動傳送裝置110中的每一傳送機構上有一真空杯以將從送料臺122上送來的薄板40束縛到薄板輸送裝置120上。薄板輸送裝置120將每一薄板40傳送到一個罐頭12組成的矩形陣列上。
如圖1中所示，機器100包括一條初級傳送帶130和一條二級傳送帶140。初級傳送帶130包括安裝在相距一適當距離的滾子134上並支承由罐頭12組成的連續陣列的循環帶132。二級傳送帶140包括一個或多個相對罐頭的移動平面垂直設置的循環鏈或帶142，位於初級傳送帶130的循環帶132之間，並安裝在相距適當距離的鏈輪或滾子144上。二級傳送帶140包括相隔一定距離從二級傳送帶140的帶142上伸出的計數齒146，這些計數齒146從下部與罐頭12接合併插入支承在初級傳送帶130的帶132上的陣列中相鄰罐頭12之間的空間中，以限定一「口袋」使得連續的罐頭12沿縱向從一個陣列到下一個陣列相隔一定的距離排列。初級和二級傳送帶由一電動機M以已知的方式同時驅動。
與罐頭12配合的這些計數齒146的優選實施例在圖7中可看得更清楚，圖中所示齒146位於罐頭12之間的空間中與罐頭12接合。另一種用水平設置的二級傳送帶對罐頭12計數的方式如圖8中所示。在圖8中所示的另一方式中，通過齒146和罐頭12的外側列的側邊接觸而對陣列計數。
轉動傳送裝置110和薄片輸送裝置120與初級和二級傳送帶協調操作以確保每一薄板40。放在其下面的罐頭陣列上的適當位置上。
薄板40以這樣一種方式放置在每一由初級傳送帶130的帶132支承並由二級傳送帶140的計數齒146計數的陣列上，即每一罐頭12的凸邊16位於其相應的一對狹縫42、44的中心位置。然後，如下所述，位於罐頭12上的薄板40將被夾緊到這種陣列的罐頭12上。
兩對橫向相隔一定距離的輪子(即一對圓形輪150和一對葉形輪170)安裝在位於初級和二級傳送帶上的矩形陣列的罐頭12上方。這些輪子是這樣放置的以使圓形輪150在葉形輪170之前與放置在如上所述的一個矩形陣列罐頭12上的每一薄板40接合。
每一圓形輪150位於一內盤152和一外盤154之間，安裝在周向相隔一定距離並沿盤152、154之間延伸的銷156上，以使圓形輪可沿銷156橫向移動。每一圓形輪150可在由盤152、154限定的範圍內橫向移動。螺旋彈簧安裝在每一銷156周圍並位於外盤154和圓形輪150之間，以使圓形輪150偏向行程的內限。盤152、154以及位於其間的圓形輪150的軸頸通過一限定一軸線的軸160安裝在機器100以使其可自由地繞軸線轉動。
圓形輪150和每一薄板40的縱向邊緣部分64、74接合併使其沿狹縫60、70形成的折迭線向下折迭，並將折迭部分64、74扣緊在輸送中的矩形陣列的外側罐頭12的凸邊16的下邊，使陣列外側列中罐頭凸邊16的外側區域與最外側的狹縫42、44毗連。由於每一圓形輪150可橫向向外移動一有限的行程，因而具有兩個優點。第一，儘管罐頭12、薄板40或兩者同時存在著尺寸上的差異，機器100還是可以使用的。第二，圓形輪150使折迭邊緣64、74扣緊到外側罐頭12的凸邊16的下邊以確保罐頭的外形。
葉形輪170安裝在裝軸頸於機器100上的軸172上，相互橫向相距一定距離，以使其與軸172一起轉動。每一葉形輪170是通過輪轂包括把兩葉形輪170隔開的輪轂，而安裝到軸172上的。在軸172的一端安裝有一鏈輪180，並使其與軸172和葉形輪170一起轉動。一計數鏈182和鏈輪180接合，並和另一由電機M直接或間接驅動的鏈輪184相連(參見圖2)，電機M同時驅動初級和二級傳送帶從而使葉形輪170可與初級和二級傳送帶協調操作。
每一葉形輪170包括八個均勻的凸角190，其曲線邊緣192大致為圓弧形(見圖3)，其每一側邊194呈漸縮狀(見圖4)。葉形輪170轉動時其連續的凸角190與連續薄板40上的連續穩定帶50接合，並將穩定帶50在連續陣列輸送過程中扣緊到連續罐頭12的凸邊16的下邊。每一葉形輪170的凸角190分別與每一薄板40上的每一縱向直線上的穩定帶50接合。
成形輪170通過計數鏈182和鏈輪180、184與初級和二級傳送帶協調轉動，以確保連續的凸角190與連續薄板40的連續穩定帶50接合以將穩定帶50而不是未被設計成向下移動的薄板40的接觸區在連續陣列輸送過程中扣緊到連續罐頭12的凸邊16的下邊。
由於凸角190具有曲線邊緣192，凸角190與穩定帶50的縱向中間部分接合併將之壓下。由於凸角190的兩側194具有漸縮的形狀，凸角190與穩定帶50的橫向中間部分接合併將之壓下。由於凸角是與穩定帶50的中間部分接合而不是與邊緣部分接合，因而穩定帶50不會在凸角的作用下產生扭曲。而且，凸角190使穩定帶50的中部下垂到凸邊16的下部而不使其折迭。
使圓形輪150在葉形輪170與薄板40的任一穩定帶50接合前與每一薄板的邊緣部64、74接合是很重要的。如果葉形輪170先接合，則葉形輪170傳遞給薄板40的應力將使外側罐頭12在穩定帶50邊緣傳遞給罐頭12的橫向力的作用下分開，甚至超過了圓形輪150所能承受的最大橫向移動距離。罐頭12的不受約束的橫向移動將使外凸邊部不能夾緊或卡在最外側狹縫42、44中。
機器100適用於在現代化充填和包裝操作中高速地將一系列薄板40夾緊到一系列罐頭12組成的矩形陣列上，以生產出如圖中所示的商品包裝。
在本發明的範圍和精神內，可對上面所描述的優選實施例作各種各樣的修改。
權利要求
1.一種將一系列平面薄板夾緊到一系列矩形排列的其一端有一凸邊的類型的罐頭上的機器，其中每一薄板上有多數對幾乎是平行的沿縱列和橫行排列的縱向延伸的狹縫，至少有一列分別位於成對狹縫之間的罐頭穩定帶，連續薄板上的成對狹縫沿著各板和從每一塊薄板到下一連續薄板沿縱向相隔一相同距離，該機器包括(a)將連續的罐頭沿縱向相距一定的距離排列成連續的罐頭陣列並輸送已沿縱向排好的其帶凸邊的端部朝向上方的罐頭陣列的裝置，其中一薄板蓋到每一陣列罐頭的凸邊上，每一罐頭的凸邊位於每一對相應的狹縫的中心位置，(b)在沿縱向輸送過程中將蓋在每一陣列罐頭上的薄板夾緊的裝置，該夾緊裝置包括至少一個其周邊上設置有凸角的葉形輪，葉形輪可以如下方式轉動，即連續的凸角和連續薄板的連續罐頭穩定帶接合以將這些連續穩定帶在連續陣列輸送過程中夾緊到連續罐頭的凸邊的下邊，(c)驅使葉形輪轉動的裝置，該裝置與排列和輸送裝置協調作用以保證連續凸角和連續薄板的連續穩定帶接合。
2.根據權利要求1的機器，其特徵在於所述的凸角縱向有曲線的邊緣並且橫向每一側邊具有漸縮的形狀以與穩定帶的中間部分接合。
3.根據權利要求1的機器，其特徵在於每一薄板上有多條由這種穩定帶構成的平行線，並且夾緊裝置包括數量和平行線相等的多個橫向相隔開一定距離的葉形輪以與連續穩定帶形成的平行線相接合。
4.根據權利要求1的機器，其特徵在於所述的夾緊裝置還包括一對橫向相隔一定距離的圓形輪以與連續薄板的連續邊緣部分接合併以如下方式折迭接合部分，即將折迭部分夾緊到輸送中的矩形陣列外側罐頭的凸邊的下邊。
5.根據權利要求4的機器，其特徵在於所述的圓形輪在葉形輪與薄板的任何穩定帶接合前與邊緣部分接合。
6.根據權利要求4的機器，其特徵在於它包括安裝每一圓形輪使得允許圓形輪橫向移動一有限距離的裝置及使每一圓形輪偏向所述移動範圍內限的裝置。
7.一種將一系列平面薄板夾緊到一系列矩形排列的其一端有一凸邊的類型的罐頭上的方法，其中每一薄板上有多數對幾乎是平行的沿縱列和橫行排列的縱向延伸的狹縫，至少一列分別位於成對狹縫之間的罐頭穩定帶，該穩定帶分別由每一列成對狹縫對中的一狹縫和每一相鄰列狹縫對中的一狹縫限定而成，還有縱向邊緣部分，其中連續薄板上的成對狹縫沿著各板和從每一塊薄板到下一連續薄板沿縱向相隔一相同距離，該方法包括如下步驟(a)將薄板以如下方式放置到矩形陣列罐頭上，即每一薄板覆蓋每一陣列罐頭的凸邊使每一罐頭的凸邊位於相對於每一對相應的狹縫的中心位置;(b)對連續陣列的罐頭進行排列以使連續罐頭沿縱向均勻間隔，並將已排列好的罐頭陣列沿縱向輸送，其帶凸邊的端部朝上，以及(c)在罐頭陣列輸送過程中將覆蓋在其上的薄板夾緊到每一陣列的罐頭上(1)將連續薄板的連續邊緣部分向下壓使接合部分迭到輸送中的相鄰罐頭的凸邊的下邊，然後(2)將連續薄板的連續穩定帶向下壓以使連續穩定帶扣緊到連續罐頭的凸邊的下邊。
8.根據權利要求7的方法，其特徵在於，它還包括一控制對連續穩定帶的壓力以確保與穩定帶成一直線的步驟。
9.一種將一系列平面薄板夾緊到一系列矩形排列的其一端有一凸邊的類型的罐頭上的機器，其中每一薄板上有多數對幾乎是平行的沿縱列和橫行排列的縱向延伸的狹縫，至少一列分別位於成對狹縫之間的罐頭穩定帶，連續薄板上的成對狹縫沿著每塊板和從每一塊薄板到下一連續薄板沿縱向相隔一相同距離，該機器包括(a)將連續的罐頭沿縱向相距一定的距離排列成連續的罐頭陣列並輸送已沿縱向排好的其帶凸邊的端部朝向上方的罐頭陣列的裝置，其中一薄板蓋到每一陣列罐頭的凸邊上，每一罐頭的凸邊位於相對於每一對相應的狹縫的中心位置;b)在沿縱向輸送過程中將蓋在每一陣列罐頭上的薄板夾緊的裝置，該夾緊裝置包括一對橫向相隔一定距離的圓形輪以與連續薄板的連續邊緣部分接合，並將接合部分以如下方式折迭，即折迭部分夾緊到輸送中矩形陣列外側罐頭凸邊的下邊。
10.根據權利要求9的機器，其特徵在於它包括用於安裝圓形輪並允許該圓形輪橫向移動一有限距離的裝置及使每一圓形輪偏向所述移動範圍內限的裝置。
11.根據權利要求9的機器，其特徵在於所述的輪子相對於罐頭具有彈性以使輪子與罐頭接觸時可橫向移動一有限距離。
全文摘要
一種將一系列根據美國專利No.4,974,726的平面薄板夾緊到一系列矩形排列的其一端帶有凸邊類型的罐頭上的機器及相應的方法，每一薄板上有由平行狹縫限定的兩條罐頭穩定帶直線，平行狹縫還可限定出兩條縱向邊緣部分。連續陣列的罐頭被規則排列並在輸送中在每一陣列上放置一薄板。在橫向相隔的輪子與連續薄板的連續邊緣部分接合併將它夾緊到輸送中相鄰罐頭的凸邊的下邊之後，橫向相隔的葉形輪的連續凸角與連續陣列輸送中的連續薄板的連續穩定帶接合。罐頭陣列相對於葉形輪的凸角排列。
文檔編號B65B17/02GK1085515SQ9310101
公開日1994年4月20日 申請日期1993年2月5日 優先權日1992年2月6日
發明者艾爾基曼塔斯K·卡茲勞斯喀斯 申請人:伊利諾斯工具公司