专利名称：一种包装物品的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在包装机上更换薄膜卷的方法，所述包装机至少包括薄膜分配机构，能以连续卷带的方式从薄膜卷绕待包装的物品供应包装薄膜，其中，薄膜分配机构具有卷固定机构，其将薄膜卷固定在基本垂直的方向上并可旋转，薄膜分配机构还具有用于调节包装薄膜的张力的调节机构；一机架构件和曲柄机构，曲柄机构由机架构件支撑并可移动，并能在基本水平的方向上绕物品移动薄膜分配机构，其中，薄膜分配机构还可在基本垂直的方向上移动；储盒机构，可容纳至少一个薄膜卷并将其移动到薄膜分配机构以更换薄膜卷；以及位于储盒机构上用于固定薄膜端部的薄膜固定机构。
本发明还涉及一种用于在包装机上更换薄膜卷的装置，所述所述包装机至少包括薄膜分配机构，能以连续卷带的方式从薄膜卷绕待包装的物品供应包装薄膜，其中，薄膜分配机构具有卷固定机构，能将薄膜卷固定在基本垂直的方向上并可旋转，薄膜分配机构还具有用于调节包装薄膜的张力的调节机构；一机架构件和曲柄机构，曲柄机构由机架构件支撑并可移动，能在基本水平的方向上绕物品移动薄膜分配机构，其中，薄膜分配机构还可在基本垂直的方向上移动；储盒机构，可容纳至少一个薄膜卷并将其移动到薄膜分配机构以更换薄膜卷；以及位于储盒机构内用于固定薄膜端部的薄膜固定机构。
另外，包装设备已发展成在一个储盒机构中设置多个薄膜卷以及自动地更换薄膜卷。在相应于美国专利US 4,914,891的芬兰专利FI-78433中提出了一种这样的设备。在此专利的实施例中，薄膜卷垂直地设置于储盒中并具有一个用于连接的短销，薄膜卷通过传送架的水平运动从储盒中传送到薄膜分配架中。薄膜分配架上还具有多个压力辊，其可以相对于多个拉伸带轮打开和关闭。薄膜通过特别的传送机构从多套辊之间引入，此传送机构夹持薄膜端部并将薄膜带入一个单独的锁定机构内。在芬兰专利FI-81539中还提出了一种适用于自动更换的薄膜分配架，其相应于国际专利申请WO 90/06261。这些设备所涉及的问题主要在于如何将薄膜卷带入薄膜分配架中并进行定位，以及如何设置旋转薄膜卷的轴承。
然而，在自动包装设备中还存在一些重大问题，这些问题由例如设备操作的复杂性和更换薄膜的延误所引起。延误增加了包装时间，并影响了其它生产工序。在根据美国专利4,914,891的设备中，延误主要是由传送架传送薄膜卷和将薄膜端部送入锁定机构所引起的。考虑到可靠性，另一个关键性能是通过单独的传送机构将薄膜端部送入到锁定机构中。将薄膜端部以可靠方式固定在储盒保持架上，通过传送机构将薄膜端部从保持架上取下，夹持住薄膜，将其固定在锁定机构内并从传送机构中脱开，这一系列动作很难设置，并需要复杂的装置来进行控制。在更换薄膜卷的过程中取下薄膜端部会导致发生错误，使得整个包装设备的操作无法连续进行，并影响生产。
发明内容
本发明的一个目的是对现有技术作出重大改进，克服上述缺点，使得包装设备尤其在连续、不间断甚至是无人监控的生产中能可靠地工作。根据本发明的操作，可以减少延误，另外和现有技术相比，故障和停机的危险也降低。
根据本发明的方法，其特征在于，所述储盒机构用于将所述薄膜卷定位在基本垂直的方向上；所述薄膜分配机构被所述曲柄机构定位到更换位置的上方；所述薄膜卷通过所述薄膜卷和/或所述薄膜分配机构的基本垂直运动安装到所述卷固定机构中；至少在所述薄膜卷安装到所述薄膜分配机构中和至少在已开始包装所述物品时，所述薄膜端部由所述薄膜固定机构固定；在包装所述物品的过程中，所述薄膜端部从所述薄膜固定机构中脱开。
根据本发明的装置，其特征在于，所述薄膜卷通过基本垂直的运动与所述薄膜分配机构连接；至少在连接所述薄膜卷和所述薄膜分配机构时以及至少在开始包装所述物品时，所述薄膜固定机构可固定所述薄膜端部。
本发明具有几个明显的优点，提高设备的可靠性，降低由于维修和停机带来的费用和延误。特别是，本发明能全面地解决传送薄膜卷的精确定位问题。通过本发明，可以去除将薄膜从储盒中传送到支架上的传送架。考虑到可靠性，另一个明显的优点是可以减少薄膜端部和相关传送机构的操作。由于本发明，包装设备更容易控制，制造成本和执行成本也得以降低。
本发明可以在较大范围内简化薄膜卷的所有操作步骤。另外，本发明还有一个优点，薄膜卷的轴承可以通过简单的构件设置在薄膜卷的轴上，其中旋转轴承并不需要设置成能固定薄膜卷。通过使用卷轴，就可以得到稳定牢固的结构，在卷轴上可以设置几个不同尺寸和性能的薄膜卷。另一个优点是通过本发明，如果需要可以对每一薄膜卷改变卷轴的设计、尺寸和使用。还有一个优点是卷轴内的固定机构也可用在其它生产工序中，如在薄膜卷的操作和运输中。在薄膜分配机构中，可以采用例如欧洲专利EP 0 519 909B1中所述的控制辊，最好是压在薄膜卷上的制动辊，其操作基于涡流的利用。
本发明的另一个优点是采用了曲柄机构的定位零件。通过此零件可以同时地将所需的高压介质引入到薄膜分配机构中。通过设置薄膜分配机构使其以本发明方式运作，这样只在更换薄膜卷时需要高压介质，这时所述零件处于接通状态。通过这种方式可以得到更简单、轻便且更可靠的结构。另外，通过简单的机构同时可实现精确定位，使得更容易控制包装设备，并减少了所需的传感元件的数量。
薄膜分配机构3设置成可以在臂202上移动，其中，通过臂202上的促动件(未示出)，薄膜分配机构3可以可控制的方式往复运动，并运动到垂直方向Y2上的所需高度上。因此，在包装不同大小的物品P的过程中，薄膜分配机构3的薄膜卷R可以运动到物品P的水平纵向轴X1的水平位置上，或者，通过将薄膜卷R从托盘载物的下端水平位置移动到其上端水平位置，就可以对固定的托盘载物的整个表面进行包装，反之亦然。包装机还包括安装在地面A上的传送机构6，如滚筒、皮带或平板输送器，其可将物品P送去包装以及在包装后将其取下。所述传送机构6可以通过促动件601绕接头602倾斜到另一侧，从而将物品P如卷纸移动到旋转机构7上。旋转机构7包括绕在两根辊701和702之间的带703，物品P就置于带703上。辊通过电机704进行旋转，旋转运动传给带703，使得物品P在其位置上绕水平纵向轴X1旋转。旋转机构7置于地面A上，可以通过促动件705绕接头706向另一侧倾斜，这样物品P可滚回到传送机构6上。例如，当托盘载物或物品在垂直位置上进行包装时，在包装过程中物品位于传送机构7上。然而，对包装的一个要求是待包装的物品应整个地被引入所述圆周路径之中，最好位于曲柄机构2的旋转轴Y1的中心。
图1还显示了储盒机构11，其最好能容纳多个薄膜卷R，并可将它们传送到薄膜分配机构3中，从而进行自动更换薄膜卷R。在更换过程中，曲柄机构2还有薄膜分配机构3通过固定在支柱102上端的定位机构8进行定位。定位机构8包括一个杆形件801，其在突出位置上与臂201或202上的配对件802相接合，从而将曲柄机构2锁在适当的位置上。曲柄机构2先在定位机构8的位置上被挡住，但通过杆形件801曲柄机构2可更精确地定位，从而更换薄膜卷R和定位储盒机构11。储盒机构11包括一个整体托架111，其可以在正交于图纸平面的方向上往复运动。
在包装过程中，杆形件801退回。可以通过杆形件801将高压介质，如用于促动件动作的高压空气，引入到薄膜分配机构3中。因此，杆形件801和配对件802可以相互固定，组成了一个最好不易泄漏的封闭结构，此结构可以通过拉出杆形件801而打开。件801和802最好具有类似快速联轴节的装置，可以以类似弹簧的形式封闭高压气体的通道，并在件801和802被推到一起时打开此通道。这种结构的优点是高压空气不需要从接头4引入，也不需要在曲柄机构2中设置高压介质的单独的供应源。薄膜分配机构3最好设置成只有在更换薄膜卷R时才需要高压介质。
在图5和6中更详细地显示了储盒机构11。应注意的是，薄膜分配机构3的薄膜卷R的垂直轴线Y3(图2)和储盒机构11的薄膜卷R的垂直轴线Y4(图5)，尤其是垂直轴线Y3和Y4的路线是相交的。这样，根据本发明，通过薄膜分配机构3在Y2方向上的垂直运动，就可以很简单地更换薄膜卷R。同时，储盒机构11的薄膜卷R的路径和上述圆周路径在水平面上相互接触，这样，薄膜分配机构3或储盒机构11无须侧向地水平运动就可以完成更换工作。
图2和3显示了薄膜分配机构3，其可以供应包装薄膜F，并可以从薄膜卷R(以虚线表示)上以连续卷带的方式绕物品P传送薄膜。薄膜卷R垂直地安装在薄膜分配机构3上，并可绕其垂直纵向轴Y3旋转。整个薄膜卷R一般包括一个管状轴芯Ra，其通常由纸板制成，轴芯上已经以连续卷带的方式绕有几层包装薄膜F。所用的薄膜F是塑料制成的薄的、透明的柔性薄膜。很明显，薄膜F也可采用各种不透明的、有垫层的或具有保护作用的厚薄膜。很明显，物品P可以通过包装机以不同顺序包装上几层薄膜层，几个薄膜层的目的是保护物体P不受潮湿和冲击。
在本发明的一个优选实施例中，通过单独的卷轴9来固定薄膜卷R，此卷轴9可以穿过薄膜卷R中的轴芯Ra。为了垂直地支撑薄膜卷R，在卷轴9的第一端部901处设有最好是凸缘的零件903，其直径大于轴芯Ra的孔。在卷轴9的第二端部902处设有零件904，用于在垂直方向上连接薄膜卷R和卷轴9。构件904设置在凸缘结构301上，从薄膜分配机构3的卷固定机构310中悬伸出。凸缘结构301基本上垂直，并正交于纵轴Y3。
图4详细地显示了图2中区域D内所述卷固定机构310以及所述卷轴9的零件904。构件910最好包括卷轴9上的配合面911，其最好是一正锥面，以及安装在卷轴端部的抽拔件912，其最好是一抽拔销。卷固定机构310包括一最好是负锥面的配合面311，当卷轴9从所述抽拔件912中运动到卷固定机构310中时，所述正锥面911与所述正锥面311相接合。所述卷固定机构310包括卡爪件312，其通过围绕抽拔销912收缩从而固定住，并通过弹性件313，最好是一碟形弹簧，向着负锥面311拉动卷轴9。通过促动件314将抽拔销912推离负锥面311并打开卡爪件312，就可以松开抽拔销912。卷轴9以固定的方式安装到卷固定机构310上，在卷轴9上还安装了下轴承件，最好是一轴承护圈905(图2)，其位于轴芯Ra和卷轴9之间，并将薄膜卷R支撑在凸缘结构903上。在卷轴9上还设有一螺旋弹簧906，以及位于卷轴9和轴芯Ra之间的上轴承护圈907。薄膜卷R由轴承护圈905和907支撑，从而可以绕卷轴9及其轴线Y3旋转。纵向轴线Y3位于薄膜分配机构3上的一固定位置。螺旋弹簧906置于凸缘301和轴承护圈907之间，通过改变其总长度，就可以在同一卷轴9上安装不同高度的薄膜卷R。
再参考图4，锥面911和311是旋转对称的。促动件314包括一气动缸315，其向下伸出的活塞杆316上设有缓冲杆317。气缸315放置于圆柱形支座318上。活塞杆316沿中心轴线Y3向下直接冲压，同时碟形弹簧313向着支座318下方的实体支座部分319压缩，这样就可松开薄膜卷R。碟形弹簧313是被挡块320压下的，挡块320将碟形弹簧313的上升推动运动传送给位于碟形弹簧313和支座318的中心轴线Y3上的卡爪件312。卡爪件312固定在垂直臂321的下部，其可以在正交于轴线Y3的方向上横向移动。臂321上设有一调节件322，其最好是一螺母，挡块32置于调节件322之下。当臂321被推动时，碟形弹簧313也被压缩。同时，卡爪件312向下运动到控制座323中，控制座的下部有一个扩大部分324。卡爪件312可在扩大部分324中横向移动，同时松开或接收抽拔销912。在其它方面，控制座323的内部设计成卡爪件312不能侧向打开并松开抽拔销912。通过碟形弹簧313的作用力，卡爪件312被传送并保持在较窄的上部325中。通过气缸315的作用力，卡爪件312被传送并保持在扩大部分324中。卡爪件312具有一个台肩，其与抽拔销912的台肩相配合。因此，固定在卷轴9上的抽拔销912可以支撑控制座323的上部325中的台肩。台肩的形状使得当卡爪件312进入所述扩大部分324时，抽拔销912打开卡爪件312，从而使卷轴9从卷固定机构310中松开。卷轴9应安装成抽拔销912向上穿过打开的卡爪件312的台肩，然后卡爪件312被向上推动，这样，卡爪件312和抽拔销912同时装入到抽拔销912的台肩下方，通过抽拔销912可以拉动卷轴9。固定销912最好是固定在卷轴9上的一个单独零件，例如通过螺纹连接的零件。所述控制座323安装在凸缘形支座部分319上，而支座部分319安装在凸缘301上。负锥面311设置在支座部分319上，并向下开口。上述零件基本位于轴线Y3上，被管形支座318保护，并组成一紧密的整体结构。支座318的第一端部设有所述促动件314，第二端部设有所述负锥面311。抽拔件912、卡爪件312、配合面311和911以及卷轴9通过在纵向轴线Y3上的运动固定在卷固定机构310中。
参考图2和3，薄膜分配机构3还包括引导包装薄膜F和调节张力的调节机构302。在本实施例中，调节机构302包括一个压在薄膜卷R上的控制辊303，其最好是一个垂直放置且可以绕其纵向轴Y5旋转的缓冲辊。调节机构302还包括一个具有多个辊的辊系统，用于传送包装薄膜F。控制辊303设有位于两个凸缘305和306之间的轴承，控制辊303通过一最好是气缸的促动件307可以移动到打开的位置，此时薄膜F可以安装到调节机构302中，薄膜卷R可进入到卷固定机构310中。控制辊303也可进入到图2和3所示的关闭位置，此时调节机构302和薄膜F都已准备好，可进行包装。在本实施例中，当控制辊303处于打开位置时，其与薄膜卷R分开；当控制辊303处于关闭位置时，其与薄膜卷R相接触。薄膜F在薄膜卷R和控制辊303之间从薄膜卷R上送出，通过控制辊303围绕物品P供给，或送到一个在下文中介绍的薄膜固定机构120中。控制辊303也可被气压弹簧308压下。薄膜分配机构3上还装有一个弯曲的垂直保护板309。
参考图2和3，凸缘结构305和306固定在一个垂直的中空横杆结构320中，用于容纳曲柄机构2的垂直臂202以进行导向。通过一个适当的传动件(图中未示出)例如缆索传动或系杆，横杆结构320可以相对臂202在垂直方向Y2上移动。在所述横杆结构320上还设有位于固定位置上的轴承定位凸耳321和322，其用于固定控制辊303的凸缘305和306，以及所述保护板309。
图5和6显示了储盒机构11，其用于容纳三个薄膜卷R(在图中以虚线显示了其中的二个)，可将它们传送到薄膜分配机构3中以进行自动更换。根据一个优选实施例，储盒机构11包括一个托架111，其可以通过固定在地面A上的导向支撑板112上的轮113而移动。托架111可以在水平方向上来回移动。在托架111的上表面设有薄膜卷R的定位件114，其中薄膜卷R基本垂直地放置在定位机构114的上方。定位件114包括可以和卷轴9第一端部901上的锥面909(图2)相配合的锥形销115，以及可以支撑卷轴9的凸缘部分116。通过垂直方向的运动，卷轴9和薄膜卷R可以放入定位件114中和从定位件中取出。托架111上还设有用于固定薄膜端部Fa的薄膜固定机构120。所述薄膜端部Fa是固定在定位件114上的薄膜卷R的包装薄膜F的自由端。一旦装上薄膜，薄膜就从卷R上被拉到薄膜固定机构120中。薄膜固定机构120包括两个垂直的杆状卡爪121和122，它们可以压在一起。通过连接在杆121和122上的摩擦件如橡胶，可以提高固定性能。在本实施例中，第二杆122通过位于托架111下方的接头123固定，因此在促动件124的控制下，杆122可以在需要的时候打开。促动件124最好是一气缸，可被向上推动并作用在闩锁125上，从而将闩锁打开。闩锁125保持卡爪121和122处于锁定。在装入卷R时可以通过机械闩锁125人工地将杆122关闭。薄膜固定机构120设置在托架111上，使得所述闩锁125可以一个单独的促动件125打开，此促动件固定在托架111外一个适当的位置上。
托架111还设有定位机构130，其最好是一凹腔131，在凹腔131外一个适当的位置上固定有一单独的定位头132，其通过促动件133的水平推动而进行定位。由于卷R的纵向轴线和卷轴9的纵向轴线相重叠，而且垂直轴线Y3(图2)和卷固定机构310的垂直对称轴线相重合，这样，定位机构130使定位件114(图5和6中的中间定位件114)的垂直轴线尽可能地和上述轴线一致，从而可以更换薄膜卷R。参考图3和6，轴Y3和Y4相互平行。这就产生了一个所谓的更换位置LS。因此，在自动更换一个满的或空的薄膜卷R时，只需要进行垂直方向的往复运动。应注意，空的薄膜卷R主要指和卷轴9相配合的轴芯Ra，在包装时包装薄膜F从其圆周上绕物品P运动。
为了尽可能长时间地连续自动生产，托架111上设有几个薄膜卷R的定位件114，以及每一薄膜卷R的单独的薄膜固定机构120。根据第二优选实施例，储盒机构11以旋转工作台的形式设置，其中薄膜卷R固定在圆周上。根据第三优选实施例，储盒机构11包括几个设置在预定路径上的托架，储盒机构11沿传送器的路径或轨道，依次将托架送到更换位置LS上。
将满的薄膜卷R送到薄膜分配机构3上以及将空的薄膜卷R送回到储盒机构11的传送发生的地点或位置称为更换位置LS，其中，储盒机构11、薄膜分配机构3尤其是薄膜卷R相互间都具有一定的位置。根据本发明的一个优选实施例，在更换位置LS中，薄膜端部Fa由薄膜固定机构120固定在一个上述圆周、通常是圆形的路径T内的一个位置上，如图3和6所示。此路径的半径取决于曲柄机构2的延伸部分和结构。所述控制臂303也设置在路径T内，使得当薄膜卷R绕物品P顺时钟转动时，薄膜卷R绕其轴线Y3逆时钟转动，且控制辊303绕其轴线Y5顺时钟转动。薄膜端部Fa的位置和高度使得当控制臂303移动到靠着薄膜卷R的关闭位置时，在更换位置位于薄膜卷R和薄膜端部Fa之间的薄膜F部分能自动地正确放置，从而可以开始进行包装。
再来研究根据本发明优选实施例的装置在包装时的使用和操作。自动操作是通过控制系统来控制的。控制系统上连接有用于检测包装机状况和各部件位置的传感器，以及计时和协调操作的促动件和电机。例如，满的薄膜卷R处于一隔开的装载位置，其中带有轴承件905和907的所述卷轴9位于薄膜卷R的轴芯Ra中，带有卷轴9的薄膜卷R位于储盒机构11的托架111中。同时，薄膜端部Ra从薄膜卷R中脱开，进入到薄膜固定机构120中并在其中固定。在装载后，储盒机构11将第一薄膜卷R送到基本上垂直的更换位置LS上，并通过所述定位机构130将其尽可能精确地定位。
薄膜分配机构3由所述曲柄机构2在更换位置LS上方传送和定位。此精确的最终位置是由延伸到垂直臂202中的杆形定位件801来完成的。在定位后，薄膜卷R的垂直轴线Y4和卷固定机构310的轴线Y3相重合。此时调节机构302打开，薄膜分配机构3向着托架111内的薄膜卷R向下运动，其中卷轴9和卷固定机构310中的锥面311相接合。当卷轴9和薄膜卷R在薄膜分配机构3中精确地且不可移动地接合时，卷固定机构310夹紧抽拔销912并同时拉动它。控制辊303运动到其关闭位置，薄膜分配机构3就被提升到包装高度。同时薄膜端部Ra仍保持锁定。为了进行包装，杆形定位件801被拉出，曲柄机构2促动薄膜分配机构3沿圆周路径T绕物品P转动。例如，水平物品P同时在其位置上绕其自身的纵向轴线X1旋转。薄膜端部Fa仍保持固定，薄膜F从卷R上绕物品P进行供给，物体P最好通过摩擦而夹持住。在初次转动时或在初次转动后，取下薄膜端部Fa，可以继续进行包装。在继续进行包装时，薄膜端部Fa位于物品P的包装薄膜的新层之下。
在包装过程中如果薄膜卷R用光了，所述薄膜分配机构3以上述方式就运动到所述更换位置LS上。带有卷轴9的空的薄膜卷R或轴芯Ra通过垂直运动回到其在托架111上的原来的位置。托架111在更换时是不需移动的。因此控制辊303处于打开位置。卷固定机构310打开，松开卷轴9，之后薄膜分配机构3离开这个位置，托架111将一个新的装满的薄膜卷R运送到更换位置LS上。在此之后，薄膜卷R以上述方式运动到薄膜分配机构3中，并继续进行包装。
对于本领域的技术人员来说很明显，本发明并不仅限于上述这些优选实施例，而是可以在权利要求的范围内变化。例如，储盒机构11可以具有将薄膜卷提升到薄膜分配机构3中的机构，但是在同样需要垂直运动以包装不同的物品P的薄膜分配机构3中可以设置更简单的垂直运动。除此之外，储盒机构11还可具有用于将卷轴9保持在水平位置上的定位机构，以及将卷轴9和薄膜卷R转动到更换位置LS的垂直位置上的机构，但是垂直移动薄膜卷R更简单。另外，旋转可能阻碍包装的卷轴9，也会带来延误。薄膜分配机构3的凸缘形零件301设置成和控制辊303一样的方式绕垂直轴线旋转，其中曲柄机构2已定位，卷固定机构310旋转到更换位置LS，之后，其在垂直方向上下降，并与卷轴9相连接。然而，此旋转会引起更换时的额外延误，它们的控制也更复杂，并增加了薄膜分配机构3的重量。
根据一个优选实施例，包装机具有一个用于水平物品P的径向包装的包装设备40，图1所示的设备用于轴向包装。在所述包装设备40中，薄膜分配机构可在物品P的纵向方向上水平地移动，薄膜卷R水平放置，其纵轴平行于轴X1。因此，物品P绕其纵向轴线X1转动，绕物品拉动薄膜。图1所示包装设备通常还具有一个固定在一可旋转的臂上的可移动的夹持件50，如有必要可以夹持从薄膜分配机构3到物品P之间运动的薄膜F，在必要时夹持件50可以切断薄膜F以停止包装。从薄膜分配机构3中出来的薄膜F仍然固定在夹持件50上，可以从包装机中取出物品P，并通过带703送入的新的物品P以进行包装。因此，同一薄膜卷R可以进行包装多个物品P而不会中断。通过曲柄机构2绕物品P转动薄膜F，可以开始进行新的包装，并在所需的时候将薄膜端部Fa从夹持件50中松开。
所述的薄膜分配机构3和卷固定机构310还可以应用到不同于本发明的其它包装机上，这种包装机具有曲柄机构2以进行垂直物品的径向包装和水平物体的轴向包装。本发明还可应用到现有的装有可在水平面内往复运动的托架的薄膜分配机构上。当物品如卷纸绕其水平纵向轴转动时，这些包装机适用于水平物体的径向包装。然而，在上面介绍的基础上，很明显将本发明应用到上述设备中还存在着问题。另外，本发明还可这样，将所述卷轴9安装在薄膜卷R的外部，卷轴9上装有能以可移动的方式支撑薄膜卷的机构。所述机构包括相应于卷轴9及其轴承件的零件，可以将薄膜卷R的纵向轴线设在卷固定机构310的中心轴线Y3的一侧。因此，薄膜卷R可以相对于卷轴9横向移动。
很明显，卷轴9和卷固定机构310可以放置于水平或倾斜的位置，但最好是垂直的。这样在卷轴9上没有弯曲应力产生，而且薄膜卷可以在重力作用下取出和装上，无须单独的传送机构。带有卷轴9的垂直薄膜卷R通过薄膜卷R和/或卷固定机构310仅仅垂直运动就可以容易地安装。根据本发明的一个优选实施例，卷轴9的两个端部都具有配合面911和抽拔件912，这样卷轴可以以锁定的方式固定在储盒机构11中。
权利要求
1.一种在包装机上更换薄膜卷的方法，所述包装机至少包括薄膜分配机构(3)，能以连续卷带的方式从所述薄膜卷(R)绕待包装的物品(P)供应包装薄膜(F)，其中，所述薄膜分配机构(3)具有卷固定机构(310)，其将所述薄膜卷(R)固定在基本垂直的方向上并可旋转，所述薄膜分配机构(3)还具有用于调节所述包装薄膜(F)的张力的调节机构(302)；一机架构件(1)和曲柄机构(2)，所述曲柄机构由所述机架构件(1)支撑并可移动，并能在基本水平的方向上绕所述物品(P)移动所述薄膜分配机构(3)，其中，所述薄膜分配机构(3)还可在基本垂直的方向上移动；储盒机构(11)，可容纳至少一个所述薄膜卷(R)并将其移动到所述薄膜分配机构(3)以更换所述薄膜卷(R)，以及位于所述储盒机构(11)上用于固定所述薄膜端部(Ra)的薄膜固定机构(120)。其特征在于，所述储盒机构(11)用于将所述薄膜卷(R)定位在基本垂直的方向上；所述薄膜分配机构(3)被所述曲柄机构(2)定位到更换位置(LS)的上方；所述薄膜卷(R)通过所述薄膜卷(R)和/或所述薄膜分配机构(3)的基本垂直运动安装到所述卷固定机构(310)中；至少在所述薄膜卷(R)安装到所述薄膜分配机构(3)中和至少在已开始包装所述物品(P)时，所述薄膜端部(Fa)由所述薄膜固定机构(120)固定；在包装所述物品(P)的过程中，所述薄膜端部(Fa)从所述薄膜固定机构(120)中脱开。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述薄膜分配机构(3)被所述曲柄机构(2)定位在所述更换位置(LS)的上方，在包装过程中空的薄膜卷(R)通过所述薄膜分配机构(3)和/或所述储盒机构(11)的基本垂直运动而被送回到所述储盒机构(11)中。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，卷轴(9)安装在所述薄膜卷(R)的纵向轴线上，其第一端部(901)上设有支撑所述薄膜卷(R)的零件(903)，其第二端部(902)上设有将所述卷轴(9)连接到所述卷固定机构(310)上的零件(904)，所述卷轴(9)上还设有用于支持所述薄膜卷(R)的转动轴承件(905，907)。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述方法，其特征在于，带有所述卷轴(9)的所述薄膜卷(R)放置于所述储盒机构(11)中，所述薄膜卷(R)上的所述薄膜端部(R)固定在所述薄膜固定机构(120)上。
5.一种用于在包装机上更换薄膜卷(R)的装置，所述包装机至少包括薄膜分配机构(3)，能以连续卷带的方式从所述薄膜卷(R)绕待包装的物品(P)供应包装薄膜(F)，其中，所述薄膜分配机构(3)具有卷固定机构(310)，能将所述薄膜卷(R)固定在基本垂直的方向上并可旋转，所述薄膜分配机构(3)还具有用于调节所述包装薄膜(F)的张力的调节机构(302)；一机架构件(1)和曲柄机构(2)，所述曲柄机构由所述机架构件(1)支撑并可移动，能在基本水平的方向上绕所述物品(P)移动所述薄膜分配机构(3)，其中，所述薄膜分配机构(3)还可在基本垂直的方向上移动；储盒机构(11)，可容纳至少一个所述薄膜卷(R)并将其移动到所述薄膜分配机构(3)以更换所述薄膜卷(R)，以及位于所述储盒机构(11)内用于固定薄膜端部(Fa)的薄膜固定机构(120)。其特征在于，所述薄膜卷(R)通过基本垂直的运动与所述薄膜分配机构(3)连接；至少在连接所述薄膜卷(R)和所述薄膜分配机构(3)时以及至少在开始包装所述物品(P)时，所述薄膜固定机构(120)可固定所述薄膜端部(Fa)。
6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述储盒机构(11)可以沿基本垂直的方向(LS)将所述薄膜卷(R)定位在所述更换位置；所述曲柄机构(2)可以将所述薄膜分配机构(3)定位在所述更换位置(LS)的上方，使得所述薄膜卷(R)通过所述薄膜卷(R)和/或所述薄膜分配机构(3)的基本垂直运动安装到所述卷固定机构(310)中；至少在所述薄膜卷(R)安装在所述薄膜分配机构(3)中和至少在开始包装所述物品(P)时，所述薄膜固定机构(120)可固定所述薄膜端部(Fa)，在包装所述物品(P)的过程中，所述薄膜固定机构(120)可以松开所述薄膜端部(Fa)。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述曲柄机构(2)可以将所述薄膜分配机构(3)定位在所述更换位置(LS)的上方，并通过所述薄膜分配机构(3)和/或所述储盒机构(11)的基本垂直运动将包装过程中所述空的薄膜卷(R)送回到所述储盒机构(11)中。
8.根据权利要求5到7中任何一项所述装置，其特征在于，所述装置还包括安装在所述薄膜卷(R)的纵向轴线上的卷轴(9)，其第一端部(901)上设有支撑所述薄膜卷(R)的零件(903)，其第二端部(902)上设有将所述卷轴(9)连接到所述卷固定机构(310)上的零件(904)，所述卷轴(9)上还设有用于支持所述薄膜卷(R)的转动轴承件(905，907)。
9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述储盒机构(11)具有安装在所述卷轴(9)第一端部(901)上的用于支撑所述卷轴(9)的定位件(114)，以及放置在所述卷轴(9)上的所述薄膜卷(R)。
10.根据权利要求5到9中任何一项所述装置，其特征在于，所述薄膜固定机构(120)包括两个安装在所述储盒机构(11)上的基本垂直的杆状卡爪(121，122)，所述卡爪可相互压紧并将所述薄膜端部(Fa)锁定在它们中间，其中至少一个所述卡爪(121，122)可以移动。
11.根据权利要求5到10中任何一项所述装置，其特征在于，所述储盒机构(11)包括一个可以在基本垂直的平面上往复运动的整体托架(111)，在所述托架上至少可安装二个所述薄膜卷(R)，以及每一所述薄膜卷(R)的单独的薄膜固定机构(120)。
12.根据权利要求5到10中任何一项所述装置，其特征在于，所述储盒机构(11)包括一个可以绕基本垂直方向旋转的工作台，在所述工作台的圆周上至少设有二个所述薄膜卷(R)，以及每一所述薄膜卷(R)的单独的所述薄膜固定机构(120)。
13.根据权利要求5到10中任何一项所述装置，其特征在于，所述储盒机构(11)包括至少两个可以在基本垂直的平面内移动的托架，在每一所述托架内设有一个所述薄膜卷(R)，所述薄膜固定机构(120)设于所述托架内。
14.根据权利要求5到13中任何一项所述装置，其特征在于，所述调节机构(302)包括至少一个控制辊(303)，所述调节机构(302)可以移动到打开位置从而与所述卷固定机构(310)的所述薄膜卷(R)相接合，当所述薄膜端部(Fa)被所述薄膜固定机构(120)固定时，所述调节机构(302)可以移动到关闭位置以进行包装。
15.根据权利要求1到14中任何一项所述装置，其特征在于，为了固定所述薄膜卷(R)，所述卷固定机构(310)可以固定与所述薄膜卷(R)相连接的所述卷轴(9)，其中所述卷轴(9)的端部(902)装有用于夹持的抽拔件(912)；所述卷固定机构(310)包括可锁定地安装在所述抽拔件(912)中的卡爪机构(312)，通过拉动所述卷固定机构(310)中所述卷轴(9)的端部(902)就可将所述卡爪机构(312)安装；和所述卷固定机构(310)包括一配合面(311)，其可以压紧配合所述卷轴(9)端部(902)上的配合面(911)，并对中和锁定所述卷轴(9)。
16.根据权利要求15所述装置，其特征在于，所述卷轴(9)包括一个在所述薄膜卷(R)的纵向轴线(Y3)上并沿所述薄膜卷(R)延伸的细长轴(9)，所述卷轴(9)的第一端部(901)设有支撑所述薄膜卷(R)的凸缘零件(903)，所述卷轴(9)的第二端部(902)设有所述抽拔件(912)和所述配合面(911)；和所述卷轴(9)还包括安装在所述第一端部(901)上且将所述薄膜卷(R)支撑在所述凸缘零件(903)上并可旋转的轴承件(905)，以及安装在所述第二端部(902)上位于所述薄膜卷(R)和所述卷轴(9)之间的轴承件(907)。
17.根据权利要求15或16所述装置，其特征在于，所述卡爪机构(312)的抽拔运动和所述卷轴(9)锁定的保持可以通过弹簧件(313)例如碟形弹簧(313)来完成，从所述卡爪机构(312)中松开所述卷轴(9)可以通过可控制促动件(314)，例如由高压介质操作的气缸(314)的反向运动来完成，
18.根据权利要求15或17中任何一项所述装置，其特征在于，所述卷固定机构(31)包括一个控制座(323)，所述卡爪机构(312)在所述控制座内的通孔(325)中固定并可沿纵向轴线(Y3)移动，其中，所述通孔(325)还具有一个扩大部分(324)，用于允许所述卡爪机构(312)的打开和锁定。
19.根据权利要求15或18中任何一项所述装置，其特征在于，所述薄膜分配机构(3)还设有一用于引导所述包装薄膜(F)和调节张力的调节机构(302)，其中包括至少一个所述控制辊(303)的调节机构(302)可以移动到打开位置从而与所述卷固定机构(310)的所述薄膜卷(R)相接合，所述调节机构(302)还可以移动到关闭位置以进行包装。
20.根据权利要求1或19中任何一项所述装置，其特征在于，为了定位所述曲柄机构(2)，所述机架构件(1)设有一个用于定位所述曲柄机构(2)的机构(8)，所述机构(8)包括一个可以往复运动的凸出件(801)，所述凸出件在其伸出位置可以和设在所述曲柄机构(2)上的配对件(803)接合；当所述凸出件和所述配对件相接合时，所述机构(8)可以通过所述凸出件(801)和所述配对件(803)将高压介质引入到所述曲柄机构(2)和/或所述薄膜分配机构(3)中。
全文摘要
本发明涉及一种在包装机上更换薄膜卷的装置及方法,包装机至少包括:从薄膜卷上以连续卷带的方式绕待包装的物品提供包装薄膜的薄膜分配机构;安装在薄膜分配机构上并可在基本垂直的方向上可旋转地固定薄膜卷的卷固定机构;由机架构件支撑的和可移动的曲柄机构,能在基本水平的方向绕物品移动薄膜分配机构;其中所述薄膜分配机构还可在基本垂直的方向上运动;用于容纳至少一个薄膜卷并可将其移动到薄膜分配机构上以更换薄膜卷的储盒机构;以及位于储盒机构内用于固定薄膜端部的薄膜固定机构。在此发明中,薄膜卷可通过基本垂直运动和薄膜分配机构连接,至少当薄膜卷和薄膜分配机构相连接时以及至少当开始包装物品时,所述卷固定机构可以固定所述薄膜端部。
文档编号B65H19/12GK1355751SQ00808776
公开日2002年6月26日 申请日期2000年5月12日 优先权日1999年6月10日
发明者P·安尼拉, M·－P·伊索梅基, J·莱蒂尼瓦 申请人:佩斯梅尔有限公司