专利名称：用于密封任意尺寸盒子的半自动设备的制作方法
发明名称用于密封任意尺寸盒子的半自动设备发明背景本发明涉及盒子或箱子的密封机，即用于密封硬纸盒或纸板箱的密封设备。特别是，本发明涉及半自动的箱盒密封机，其中各盒片已经被折叠关上，希望将它们密闭起来。
在包装工业中，将很多产品都包装在硬纸盒或纸板箱内以便运输。经常是在对盒子进行装填之前，将盒子的一端(即底部)密闭起来，在将盒子装满之后，再将盒子的顶端密闭起来。盒子的顶端通常由分别向内和向下弯折的端部和侧部盒片构成。盒子可以这样来密封，即在盒片弯折之前，在其内侧或接配表面上涂覆胶水，或者在盒片已经弯折之后，在其外侧施加其它的紧固装置。
在很多情况下，各个盒子具有一致的尺寸，因而提供一个能对盒片施加某些密封装置、甚至可以将它们弯折到闭合为止上的设备并不是一件很难的事情。可以将该设备调节到适合于盒子的已知宽度和高度，一旦将箱盒密封机正确地调节完毕，使盒子运行通过密封机就不会有问题。
然而，有时盒子并不是用来包装具有相同尺寸的物品，结果使盒子装填过满或不足。在某些情况下，还希望能处理从同一条运输线上下来的不同尺寸的盒子。在这些情况下，需要一个能处理任意尺寸箱盒的密封机，这种用于对盒片施加密封装置的设备可进行自动的调节，以适应不同的盒子尺寸。
在已有技术的任意箱盒密封机中，采用各种传感器来确定密封机内的盒子的实际尺寸和位置，还采用各种致动器或其它调节机构与可编程逻辑控制器一起响应于传感器检测到的情况来调节各种弯折和密封构件的位置。此类设备的困难之处在于，各种传感器和致动器很容易造成机械故障和昂贵的维护问题。另外，一个装填过满的盒子的形状是不均匀的，因而传感器经常不能确定最佳的位置调节方案，从而令盒子在设备中发生阻塞，造成包装生产线停产。
发明概要本发明涉及一种用于将预先闭合的盒片密封起来的非常简单的设备，其中各密封构件可以相应于盒子的实际形状而机械地移动，因而可以大大缓解已有技术中存在的维护和阻塞问题。
根据本发明，提供了一种盒子或纸板箱密封机，它包括一框架，该框架具有一纵轴线和一用于使盒子沿所述轴线通过密封机的传送带。第一和第二纵向的、横向隔开的对中杆与所述纵轴线等距离地间隔，它们可以独立地向内或向外移动而与通过的盒子的宽度相匹配。杆件包括形成一喉部的扩张入口部，以便让盒子在杆件之间对中。第一和第二独立的偏压装置分别连接于相应的第一和第二对中杆，用于对相应的对中杆施加推力而使杆件向内移动与盒子接触。所述推力与盒子横向偏离纵轴线的距离成正比。一浮动头间隔设置在对中杆的上方。该浮动头包括一向上倾斜的入口斜坡部，借助与所述倾斜的入口斜坡部接触的盒子，可以与浮动头接触配合并使其向上浮动，浮动头适于在其上对中地安装一个盒片连接装置。该浮动头包括用于使盒片保持向下并使盒片连接装置处在盒子上方一预定的所需高度上的装置，以便使所述盒片连接装置接触并抵住盒片而将盒子密闭起来。
附图简要说明下面将结合附图来详细描述本发明的各较佳实施例，附图中
图1是根据本发明一较佳实施例的一个半自动箱盒密封机的立体图；图2是图1之箱盒密封机的侧视图；图3是图1之箱盒密封机的俯视图；图4是沿图3中的线4-4剖取的端部视图；图5是图1所示箱盒密封机的框架的一部分的立体图，示出了用于将浮动头安装到箱盒密封机上的塔架；以及图6至图8是有助于使盒子在箱盒密封机内对中的联接机构的局部剖视图。
对较佳实施例的描述参见各附图，其中示出了根据本发明一较佳实施例的半自动任意箱盒密封机，该密封机总的由标号10表示。所谓半自动，意味着当盒子或箱子进入箱盒密封机之前，它们的各个片或盖都已被弯折而将盒子闭合起来。这种箱盒密封机仅仅是例如通过用带子捆的方式来使盒片密封的。然而，也可以采用其它手段来密封盒片，例如用订封的方式。
箱盒密封机10包括一安装在若干个脚轮14上的框架12，因而密封机能很方便地在包装线之间运送或移动。在图中，包装传送线的一部分由标号16来表示。箱盒密封机10定位在某个位置上，以便对来自包装线16的已装填的盒子进行密封。盒子在被装填和封闭之后再由人工送到箱盒密封机10处。这些盒子在运送通过箱盒密封机10时相互间隔，因而只有当前面的盒子被密封之后，后面的盒子才会通过该密封工位。包装线16并不构成本发明的一部分，因而在此不加赘述。
框架12具有一纵向中轴线(未图示)，一传送带18沿该轴线安装，以便使盒子沿着这根轴线通过箱盒密封机10。传送带18包括一初始的球型传送带部分19，它可允许盒子在被送入箱盒密封机10时沿纵向或横向移动。较佳的是，球型传送带19具有一平的中间段或部分以及向上倾斜1.5至2.5度的斜侧部20，以助于盒子对中。传送带18包括传送链或皮带22。虽然图中示出了四根皮带22，但如果需要也可采用较宽的宽带型皮带。皮带22由一合适的电动机25通过连接链条或皮带26(参见图2)来驱动。
第一和第二纵向的、间隔的对中杆28、30纵向地间隔，并与纵轴线隔开相等的距离，它们可以单独向内或向外移动，以配合通过的盒子的不同宽度，并使盒子在箱盒密封机10内对中。这些对中杆包括扩张入口部分或杆32，它们从箱盒密封机10的纵轴线偏斜大约30至35度，并且略向上倾斜以促使盒子向下。扩张杆32形成了一个让盒子于其间对中的喉部。如果盒子沿横向偏斜或不对中，它首先会撞到扩张杆32之一上，该扩张杆使其朝着箱盒密封机10的中心线或纵轴线移动，在那里盒子同时与另一扩张杆32接触，这样就迫使对中杆28、30向外移动而适应盒子的实际宽度。
对中杆28、30被与其相连的横向枢转元件34、36向内推而与通过其间的盒子相配合。枢转元件34、36通过铰链元件38可枢转地安装在框架内(参见图4)。铰链元件38的枢接点39处在与对中杆28、30垂直隔开的点上，因而当枢转元件34、36枢转时，对中杆28、30由箱盒密封机10的中心线向内或向外移动。枢转元件34、36的下部是悬臂配重的部分，因而形成了第一和第二独立的偏压装置，用于对相应的第一和第二对中杆28、30施加推力，从而使它们借助对中杆28、30的重力而与位于杆中间的盒子接触配合。当枢转元件34、36枢转时，它们的重心横向地偏离枢转点39。结果是，由对中杆28、30施加的对中力或推力与盒子相对于箱盒密封机10的纵轴线的横向偏移距离成正比。
从图1和图4看得最清楚，枢转元件34、36是月牙形的，它们在对中杆28、30的下方向下并向内延伸，一直到横向相邻的成对枢转元件的末端部分40、42相互交叉或重叠。一纵向的配重件44支撑或支承在重叠的末端部分40、42上。竖直杆46可限制配重件44的垂直移动，因此，通常情况下对每个对中杆28、30所施加的悬臂配重是相等的。从图4看得最清楚，当对中杆28、30中的一个例如由一偏离中心的盒子向外推时，与该杆件相连的枢转元件使配重件44升高。这样就对接触的对中杆30施加了一个额外的对中力或推动力，将盒子推向中心。于是，当盒子移动到与另一对中杆和枢转元件接触配合时，这一对中杆可以自由移动，直到两个对中杆沿横向等距离地偏移，当然，这时盒子在箱盒密封机10内是对中的。当盒子对中时，两个末端部分40、42与配重件44配合，因而使每个对中杆28、30对盒子施加相同的力。因此，由杆件施加的对中力可以根据需要来变化，从而能有效地使盒子对中。配重件44的重量应该足够，因此，当一偏离中心的盒子与一个对中或扩张杆32接触时，配重件不会使该杆件向外移动。相反，这个盒子可以通过该杆件向内移动，直到与两根扩张杆32都接触，在此情况下，对中杆28、30可根据需要向外移动而使通过其间的盒子对中。
当需要在箱盒密封机10内对很重的盒子进行密封，因而使悬臂配重件44不足以确保对中杆28、30一定能使盒子移向箱盒密封机10的中心线时，可以采用一强制联接机构47(特别请参见图3以及图6-图8)来限制对中杆28、30的向外移动。联接机构47包括一对中壳体49，它固定在箱盒密封机10内，并具有一对可伸缩地安装于其中的滑臂51、53。滑臂51、53之一连接于枢转元件34、36中相应的那一个。每个滑臂51、53都具有一位于其中的可横向移动的销子55、57，它们可与相邻滑动件上的相应凸轮59、61接触。销子55、57依次与相应的壳体凸轮部分63、65接触，后者分别具有挡止件67、69，以限制相邻滑臂51、53的向外移动。
就联接机构47的动作而言，图6示出了两个滑臂51、53都在位，以双向移动的情况。在图7中，滑臂53已经被推向右侧(例如，借助一与对中杆30相撞的、重的、偏离中心的盒子)。销子57撞到挡止件69上，防止滑臂53进一步向外移动，但这时滑臂51可以如箭头71所示的那样自由地移向左侧。于是，可迫使与对中杆30相撞的盒子移向箱盒密封机10的中心线，当它与对中杆28相撞时，滑臂51移向左侧。当盒子对中时，凸轮61令销子57回缩，从而让两个对中杆28、30同时进一步地向外移动，以适应盒子的实际宽度。当盒子通过对中杆28、30时，滑臂51、52重新向内移动而恢复到如图6所示的原来位置。类似地，在图8中，滑臂51已经被推向左侧(例如通过一与对中杆28相撞的、重的、偏离中心的盒子)。销子55与挡止件67接触，防止滑臂51进一步向外移动，但是滑臂53可以如图73所示的那样自由地向右移动。当盒子对中时，销子55可借助凸轮59回缩，令对中杆28、30根据需要(使盒子保持对中)作进一步的开启。当盒子通过对中杆28、30之后，悬臂枢转元件34、36使滑臂51、53如图6所示的那样重新恢复原位。当然，如果盒子在进入对中杆28、30时已经正确地对中，两个滑臂51、53可以一起向外移动而适应盒子的实际宽度。
接下来特别请参见图2、4和5，箱盒密封机10包括一间隔地设置在对中杆28、30上的浮动头50。浮动头50包括一自水平面向上倾斜大约25至40度的入口斜坡部90。入口斜坡部90包括一由电动机93驱动的传送带91。当盒子的上部前边缘撞到入口斜坡部90上时，该斜坡部可迫使盒子向前并向下，从而导致浮动头抬起或向上浮动，直到浮动头座落到盒子的顶部。浮动头50在靠近入口斜坡部90的前端最重，以有助于该动作。传送带18还有助于将盒子拉过箱盒密封机10。随后，盒子在浮动头50的一个主水平部分54的下方通过，该水平部分可使盒片在被密封时保持闭合状态。
浮动头50包括一横向元件70(参见图5)，它具有一附连于滑动件74以便在塔架78内的轴76上作垂直滑动的末端72。滑动件74最好是安装在圆柱轴76上的直线型轴承。塔架78在离开传送带18的行进路线的方向上垂直地偏斜大约10至20度。塔架78还包括配重部分80，其中设有可滑动的平衡重82，后者通过绕在与滑动件74间隔的皮带轮或链轮86上的链条或索条84来连接，以便补偿浮动头50的沿塔架78的主要部分滑动的那一部分的重量。这样就减小了需要由盒子施加在浮动头50上的力，当盒子通过箱盒密封机时，这个力使浮动头在盒子顶部浮起。塔架78还包括吸震器79(参见图4)，以便对滑动件74向下的滑动进行缓冲。吸震器79是安装在轴76上的盘簧，由于它们只是在浮动头滑动件74靠于其上时被部分地压缩，因而有助于在盒子刚与入口斜坡部52接触时使浮动头升高。
浮动头50还包括一后部或下游出口斜坡部88，它在盒子从其下方通过时与盒子接触，使浮动头50随着盒子通过并排出箱盒密封机10而轻缓地降低。
浮动头50具有一盒片连接或密封装置，最好是对中安装于其上的胶带配给器92。在箱盒密封机10中可以采用任何传统型式的胶带配给器，胶带配给器并不构成本发明的一部分，因而不再赘述。箱盒密封机10还具有一可选用的第二下部胶带配给器94，它安装在框架12内，以便用胶带密封从其上方通过的盒子的底部盒片(如果这些盒片没有在盒子进入箱盒密封机10时被密封)。如上所述，也可以采用其它的密封装置来代替胶带配给器92、94，例如订封机，甚至可采用加热枪或红外线加热装置来激活预先涂覆在通过箱盒密封机10的盒子的盒片内侧的热激活粘合剂。
操作时，将盒片封闭的盒子放到传送带部分19上，将其推过对中杆28、30，在那里，盒子于箱盒密封机内是对中的。通常，传送带91先抓住盒子并将其拉过箱盒密封机，随后带子22将盒子推过经箱盒密封机10的其余路程。与盒子接触的入口斜坡部90使浮动头50浮起或升高。应该理解，如果因盒子装填过满而使盒片不能在整个路途上保持弯折的话，浮动头50将还是浮起或升高之所需的高度，以允许胶带配给器92或可选用的胶带配给器94将盒片封住而不造成机器堵塞。
上面已经描述了若干个较佳实施例，熟悉本技术领域的人员应该理解，在上述内容的基础上应能做成各种变型。例如，对对中杆28、30可以采用其它类型的重力偏压。也可以采用其它类型的配重机构来补偿或平衡浮动头50的重量。类似地，可以采用其它类型的机构来使浮动头浮起或落下。最后，如果对框架12作出适当的变化，就可以不用传送带18，或者可以用现有包装生产线16的一部分来代替。
熟悉本技术领域的人员在上述揭示内容的基础上应该明白，在实施本发明时，可以作出很多变化和变型而不偏离其精神或范围。因此，本发明的保护范围应由所需权利要求书来限定。
权利要求
1.一种盒子或纸板箱密封机，包括一框架，该框架具有一纵轴线和一用于使盒子沿所述轴线通过密封机的传送带；第一和第二纵向的、横向隔开的对中杆，它们与所述纵轴线等距离地间隔，可以独立地向内或向外移动而与通过的盒子的宽度相匹配，所述杆件包括形成一喉部的扩张入口部，以便让盒子在杆件之间对中，第一和第二独立的偏压装置，它们分别连接于相应的第一和第二对中杆，用于对相应的对中杆施加推力而使杆件向内移动与盒子接触，所述推力与盒子横向偏离纵轴线的距离成正比；一间隔在对中杆上方的浮动头，所述浮动头包括一向上倾斜的入口斜坡部，通过盒子与所述倾斜的入口斜坡部的接触，可以与浮动头接触配合并使其向上浮动，所述浮动头适于在其上对中地安装一个盒片连接装置，该浮动头包括用于使盒片保持向下并使盒片连接装置处在盒子上方一预定的所需高度上的装置，以便使所述盒片连接装置接触并抵住盒片而将盒子密闭起来。
2.如权利要求1所述的盒子密封机，其特征在于，所述浮动头包括一具有两末端的横向元件，所述框架包括竖直的塔架，塔架具有连接于所述末端以使所述浮动头上下浮动的滑动件。
3.如权利要求2所述的盒子密封机，其特征在于，所述塔架还包括连接于所述滑动件以补偿浮动头重量的平衡重。
4.如权利要求2所述的盒子密封机，其特征在于，所述塔架在离开传送带行进路线的方向上偏离竖直线倾斜。
5.如权利要求4所述的盒子密封机，其特征在于，所述浮动头的倾斜的入口斜坡部包括一适于和盒子接触并在浮动头下方拉动盒子的传送带。
6.如权利要求1所述的盒子密封机，其特征在于，所述浮动头包括一向上倾斜的出口斜坡部，以便与通过其下方的盒子接触而使浮动头随着盒子通过轻缓地降低。
7.如权利要求1所述的盒子密封机，其特征在于，所述用于推动杆件向内的第一和第二偏压装置包括各自的横向枢转元件，它们附连于杆件，并且在与杆件垂直隔开的位置上可枢转地安装在框架内，所述枢转元件包括悬臂配重部分，它们可借助重力使所述枢转元件枢转，进而使杆件与其间的盒子接触。
8.如权利要求7所述的盒子密封机，其特征在于，所述枢转元件包括相互交叉的内末端部分，并且还包括一由所述交叉的末端部分支承的配重件，当相应的对中杆向外移动时，可通过一交叉的末端部分来恢复。
9.如权利要求7所述的盒子密封机，其特征在于，每一杆件上的所述悬臂配重部分的重量相同，因此，若盒子在密封机内对中，则每一杆件都对通过的盒子施加相同的横向力。
10.如权利要求7所述的盒子密封机，其特征在于，它还包括一将所述横向枢转元件相互连接的联接机构，以便限制对中元件各自的向外运动，直到盒子在其间对中。
11.如权利要求1所述的盒子密封机，其特征在于，所述传送带包括一初始的球型传送带部分。
全文摘要
本发明揭示了一种盒子或纸板箱密封机(10),它具有一框架(12),框架带有用于使盒子移动通过的传送带(18)。第一和第二横向间隔的、独立的、重力作用的对中杆(28、30)可向内或向外移动而让密封机内的盒子对中。由对中杆产生的对中力与盒子偏离密封机中心线的距离成正比。一可移动的配重件(44)有助于使相应的对中杆根据需要横向地移动。一浮动头具有一倾斜的入口斜坡部(90),用于在盒子上浮动,并在盒子从下方通过时使浮动头升高至一合适的高度。浮动头具有一密封装置,无论盒片在浮动头下方处于什么高度都可以将盒片连接起来。
文档编号B65B59/02GK1261851SQ98806879
公开日2000年8月2日 申请日期1998年7月14日 优先权日1997年7月15日
发明者T·V·列 申请人:美国3M公司