专利名称：包装机及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种包装机及其控制方法。
背景技术：
当前的包装机用于例如将待包装的物品用包装幅材(packaging web)包裹。待包装的物品例如可以是用一次性膜包装材料包裹的具有规则布置的多个饮料容器的包，利用 所述一次性膜包装材料将所述包堆叠在托台(pallet)上，从而能够在存储及运输时更容 易地处理所述包。通过适当的包装机来使用包装膜，所述包装机有助于利用具有从连续的 幅材预先切下的膜段的包装膜来包裹各个待包裹的包。这种包裹通常在线进行，即当传送 所述包的时侯进行，其中，通常从所述包的传送高度下方的区域的方向供给被切成一定长 度的膜段，以将包推到随后形成底部的膜段部分上。膜段通过若干个引导元件和/或转向 元件移动到传输带上并朝向包裹元件移动，其中所述包裹元件可动地定位于所述包上方， 并且当包被输送的时候将膜段包裹在所述包的周围，以使得所述包被或多或少地完全包 覆。例如从专利文献DE 42 07 725 C2中可知这种通过用膜包裹可能倾倒的物体的在
线装置。出于性能的原因，包被在多个线路输送通过包装机。因此一个包裹步骤用包装膜 至少部分地包裹被同时包裹的至少两个平行的包。因此，需要通过切割装置及下游的分路 装置(spreading device)将所用的包装膜分成至少两路幅材。因此，起始处提供的宽的膜 幅材被分成至少两个半幅，而且这些半幅被充分地间隔开以包裹被彼此平行地输送的两个 包而不互相干涉。当前，通常通过以下方式实现包装膜的分路将分成两路幅材的包装膜拉 过刚性分路辊的上方，所述分路辊定位为互相成角度。为了使包装膜和刚性辊之间的摩擦 最小，在刚性辊的部分圆周设置气流从其中通过的孔。所述部分圆周至少对应于包装膜的 接触角。由此，被施加了压缩空气的辊形成用于膜幅材的空气轴承。可选的实行方式可以不包括气垫并且仅通过将膜引导和拉过波形轴(bent shaft)。但是，这种实行方式的缺陷在于，包装膜自身受到静态负载(charging)影响并且 仅能够被分路到较小的程度，因此包装膜之间的间距通常仅不超过30mm。例如从专利文献DE 37 33 129 Al、DE 42 41 354 Cl 以及 DE 101 05 486 Al 可 知使用具有辊的包装膜分路装置作为包装膜引导装置用于将材料幅材分成两路子幅材的
直ο例如从专利文献DE 695 16 233 T2可知一种用于将幅材材料纵向切割成细带的 装置和方法。其中，通过被供给有压缩空气的空气轴承来保持和弓I导幅材。在进一步的处理和传输步骤中，在所谓的真空带上朝向膜包裹位置传输被切成一 定长度的包装膜。由于已知的装置在从膜分开位置到真空带以及到传送带和膜包裹装置的 路径上有两路分离的带，所以包装膜必须被传送过和/或推过不能支承包装膜的区域。为 了跨越这个区域并确保包装膜或包装膜的头部不会由于重力而移离从而导致故障，借助于两个送风管(blowertube)来稳定包装膜并且通过所述送风管形成的风道以希望的位置和 方向来传送包装膜。上述系统的基本缺陷在于必须设置压缩空气系统。此外，通过压缩空气稳定和传 送膜段导致相对较高的压缩空气消耗，使得需要较多的能量来产生压缩空气。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于幅材和膜材料的引导元件，该引导元件易于操 作并且可靠，可以以比使用压缩空气的空气轴承所需的能量更少的能量来操作该引导元 件。所述目的在具有独立权利要求1的特征的包装机中得以实现，该包装机使用于包 装和/或用于当包装时使用的膜幅材的多个引导元件中的至少一个形成为超声波支承单 元。因此，本发明实质上是基于使用超声波空气轴承作为待传送的包装幅材特别是膜段的 引导元件、转向元件和/或支承元件。为此，高频振动元件被用于使待传送的介质与振动件 之间的空气变密(densification)，从而获得一定的支承强度。实践中这种支承强度足以传 送离支承元件和/或引导元件足够远的、非常轻的包装材料和/或膜幅材。因此，本发明实质上涉及所用的包装幅材用的引导元件、转向元件和支承元件。但 是，本发明以同样的方式还涉及用于用例如一次性膜等平面型(flat)包装幅材来包裹待 包装的物品和/或单元的机器。这种机器包括包装幅材用供给单元以及用于用包装幅材至 少部分地包裹待包装的物品和/或单元的包裹单元。其中，包装幅材经过平面的、脊状的和 /或辊状的引导元件和/或至少在某些位置处由所述引导元件支承。本发明的特征在于，多 个引导元件中的至少一个引导元件被构造为超声波支承单元。可选地，至少一个超声波支 承单元可以通过基本上与包装幅材的移动方向横穿地布置的转向元件形成。这种转向元件 比得上设置有压缩空气供给机构以改善包装膜的引导的传统机器中所使用的转向辊。由于 超声波支承单元可以在引导元件和包装幅材之间提供所需的间距从而期望地减小摩擦阻 力，所以在根据本发明的机器中没有设计供给压缩空气。在根据本发明的包装机的一个实施方式中，转向元件可以构成用于包装幅材的很 大程度上无接触的线形(line-like)的转向元件和/或引导元件。可选地，彼此成角度布 置的两个或多个转向元件可以形成分路单元，以用于间隔开地引导先前平行地传送和/或 作为单一包装幅材输送的两路或多路包装幅材。然而，超声波支承单元可选地也适合于形成用于包装幅材或膜幅材的平面型引导 元件的至少一个表面。优选地通过超声波空气轴承形成至少一个超声波支承单元，所述超声波空气轴承 的启动使得包装幅材和超声波支承单元的表面之间的空气变密。可提供振动发生器系统、 振子和振动分离器(oscillation decoupler)，并且可以根据需要进行构造及确定尺寸。其 中，使用者可以按照需要设置振子和/或振动体，例如设置为圆柱形辊或平板。本发明描述 了系统在用于在包装膜的分路区域中和包装膜的传送区域中操作包装膜或包装幅材的包 装机中的使用。所用的包装幅材可以是适用于包裹和包装例如饮料容器包等待包装的物品的包 装膜或其他合适的包装幅材，例如纸或其他任意合适的合成材料。如果传统的包装膜被用
4作包装材料，则其通常在包裹待包装的物品之后围绕待包装的物品热收缩。除了包装机之外，本发明还涉及一种用例如一次性包装膜等平面型包装幅材来包 装待包装的物品和/或单元的方法，在所述方法中，包装幅材被供给到包裹单元以用包装 幅材至少部分地包裹待包装的物品或单元。包装幅材经过平面的、脊状的和/或辊状的引 导元件和/或至少在某些位置处由所述引导元件支承。所述引导元件构造为超声波空气轴 承形式的超声波支承单元，所述超声波空气轴承的启动使得包装幅材和超声波支承单元的 表面之间的空气变密。综上所述，本发明是基于在包装机中和/或在用于包装待包装的物品的方法中使 用超声波空气轴承。为此目的，高频振动元件被用于使待传送的介质与振子之间的空气变 密，从而获得期望的支承强度。在第一实施方式中，用产生超声波空气支承的系统代替可互 相成角度地定位的空气支承的固定的分路转向装置。高度变密的“空气膜”使得包装膜在 分路辊上方被几乎无任何接触地拉拽并通过分路辊成角度的定位而被分路。在可选的且可以与第一实施方式结合的第二实施方式中，用平面振动系统代替产 生“空气通道”的送风管，这样也可以通过“空气膜”来实现包装膜的无接触输送。所述系统的主要优点在于，由于不需要压缩空气作为支承介质而大幅减少能量消 耗。由此，所述系统实质上比当前公知的系统能效更高。至今所进行的试验表明，所用的超声波空气轴承适用于在传输技术中所需的目 的。所述系统理想地适合作为现有用压缩空气进行操作的应用的替代选择。在包装膜引导 领域中的其它应用也是可考虑的和有利的。本发明的其他特征、目的以及优点从以下参照附图的对本发明的优选实施方式的 详细说明中将变得清楚，所述实施方式是非限制性示例。其中，相同的元件使用相同的附图 标记并且仅说明一次。
图1示出了说明包装机的主要功能元件的示意图。图2示出了图1的包装机的膜转向装置(film deflector)的示意性侧视图。图3示出了膜分路装置的示意图。图4示出了图1的包装机的平面型膜引导件的示意性侧视图。附图标记说明10包装机
12引导单元
14膜幅材
16包
18后部传送带
20包装位置
22包裹部件
24膜卷筒
26另一个膜卷筒
28超声波空气轴承
30传送带(分开位置)
32前部传送带(包裹部件)
34分界线(chain)
36跨越板(crossover plate)
38平面型超声波空气轴承
40引导间隙
X钝角
具体实施例方式图1的示意图示出了已知的包装机10的主要功能元件，包装机10包括引导系统 12，引导系统12用于向多个包16供给切成一定长度的和/或沿纵向分成两路或多路被平 行地引导且彼此间隔开的膜幅材14。在水平布置的传送带18上向包装位置20输送所述包 16，在包装位置处，通过包裹部件22用切成适当长度的膜幅材14包裹所述包16，如果需要 的话，随后可以使膜幅材热收缩(未示出)在所述包上。在示出的实施方式中，膜幅材14 在被分成适当长度的段之前从膜卷筒24展开，从而可以确保相对较长时间的连续供给。在 膜卷筒24被完全展开之前，可以启用新的膜卷筒26。以下参照图2、图3和图4详细说明被标记了的细部II和IV。图2的示意性侧视图详细示出了图1中所示的包装机10的细部II处的膜转向装 置。膜幅材14通过有创造性的超声波空气轴承28多次转向，并且在中部被适当地切割后， 所述膜幅材14可以借助两个定位为彼此相邻且彼此成钝角X的超声波空气轴承28而如希 望地间隔开。图3的示意图示出了这种所谓的幅材分路。最后，图4的示意性侧视图示出了图1中所示的包装机10的细部IV处的平面型 膜引导件。将要被供给到包装位置20的包裹部件22的膜幅材14通过分开位置的传送带 30倾斜向上地输送到用于包16的前部传送带32的高度。由于分开位置的传送带30必须 在包裹部件22的分界线34的上游终止并向下转向，所以在前部传送带32与分开位置的下 部传送带30之间留有空隙，在空隙处应该对膜幅材14进行引导，以可靠地防止膜幅材折叠 或其他的故障。如图4所示，被用于分界线34的引入通道(lead-through)及用于膜幅材 14的供给间隙分开的平面设计的两个超声波空气轴承38位于跨越板36下方，跨越板36连 接后部传送带18和布置在同样高度的前部传送带32，其中所述超声波空气轴承被布置为 彼此平行，使得所述超声波空气轴承形成膜幅材14可以在其中被可靠地引导并被传递到 前部传送带32的高度处的引导间隙40。本发明不限于上述实施方式。利用本发明的构思可设计出多种变型和变化并且因 此所述变型和变化落入本发明的范围内。
权利要求
一种用例如一次性膜(14)等平面型包装幅材包装待包装的物品和/或待包装的单元的机器(10)，所述机器包括包装幅材用引导单元(12)以及用所述包装幅材至少部分地包裹所述待包装的物品和/或待包装的单元的包裹单元(22)，其中，所述包装幅材经过平面型的、脊状的和/或辊状的引导元件和/或至少在某些位置处由所述引导元件支承，其特征在于，至少一个所述引导元件被构造为超声波支承单元(28，38)。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，至少一个所述超声波支承单元(28)由基本 上横穿所述包装幅材的移动方向布置的转向元件形成。
3.如权利要求2所述的机器，其特征在于，所述转向元件形成用于所述包装幅材的很 大程度上无接触的线形转向装置和/或引导装置。
4.如权利要求2或3所述的机器，其特征在于，互相成角度地布置的两个或多个转向元 件形成分路单元，所述分路单元用于有间隔地引导先前平行地输送和/或作为单一包装幅 材输送的两路或多路包装幅材。
5.如权利要求1所述的机器，其特征在于，至少一个所述超声波支承单元(38)由用于 所述包装幅材的平面型引导件的表面形成。
6.如权利要求1-5中的一项所述的机器，其特征在于，至少一个超声波支承单元由超 声波空气轴承(28，38)形成，所述超声波支承单元的启动使得所述包装幅材与所述超声波 支承单元的表面之间的空气变密。
7.如权利要求1-6中的一项所述的机器，其特征在于，所述包装幅材由包装膜(14)形成。
8.一种用例如一次性膜(14)等平面型包装幅材包装待包装的物品和/或待包装的单 元的方法，在所述方法中，将所述包装幅材供给到包裹单元(22)，以用所述包装幅材至少部 分地包裹所述待包装的物品和/或待包装的单元，其中，所述包装幅材经过平面型的、脊状 的和/或辊状的引导元件和/或至少在某些位置处由所述引导元件支承，所述方法的特征 在于，所述引导元件被构造为超声波空气轴承(28，38)形式的超声波支承单元，所述超声 波支承单元的启动使得所述包装幅材与所述超声波支承单元的表面之间的空气变密。
全文摘要
本发明涉及一种包装机及其控制方法。本发明的机器(10)用于用例如一次性膜(14)等平面型包装幅材来包装待包装的物品和/或单元。机器(10)包括用于包装幅材的引导单元(12)以及用于用所述包装幅材至少部分地包裹待包装的物品和/或单元的包裹单元(22)，其中所述包装幅材经过平面的、脊状的和/或辊状的引导元件引导和/或至少在某些位置处由所述引导元件支承。至少一个所述引导元件被构造为超声波支承单元(28，38)。本发明还涉及一种用由引导元件支承的平面型包装幅材来包装待包装的物品和/或单元的相应的方法。所述引导元件被构造为超声波空气轴承形式(28，38)的超声波支承单元。
文档编号B65B41/16GK101823576SQ20101012217
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者彼得·科赫 申请人:克罗内斯股份公司