用于堆垛产品的方法和设备与流程

本发明涉及用于堆垛产品或产品组的方法和设备，所述产品或产品组在被连续驱动的传送机单元中一个接一个地沿传送方向被传送。

特别是在食品加工工业中，形成产品堆垛，每个产品堆垛包括至少两个彼此接触的叠置产品。在这样的设备中，包裹在外包装中的产品或若干产品被堆垛在彼此之上以便允许它们随后组装成捆，所述产品被容纳在外包装中并且已经被预先组装成产品堆垛，所述产品堆垛由已经被分组的多个单独产品组一起组成。例如，产品是一个接一个成行地被传送的果汁-灌装饮料箱，例如来自灌装系统。例如，捆可以由六件产品组成，三件产品彼此相邻，三件产品堆垛在其他产品的顶部。产品组也可以由彼此相邻放置的四件产品组成，堆垛成两层，从而可以生产由八件产品组成的捆，捆可以包含任意数量的产品。

de69803526t2已公开了一种堆垛设备，其用于“成形，灌装和密封”包装机器中。为了形成堆垛，一个接一个成行地被传送的产品借助于螺旋件(screw)在垂直方向上被传送。一个接一个地放置的产品然后在容器中彼此接触，并且当得到由两个产品组成的堆垛时，然后使容器沿传送带方向移动。

本发明的目的是公开一种堆垛产品或产品组的方法，利用该方法可以每小时处理多达54,000个产品(产品包装)并且将它们组装成至少两层的捆。

该目的通过以下步骤实现：

a)设定在传送方向上在两个产品或产品组之间的限定距离，

b)以设定的距离沿传送方向传送产品或产品组，

c)在传送机单元正在旋转时从传送机单元提升前产品或前产品组，

d)在提升的前产品或前产品组下方传送后产品或后产品组，直到两个产品或产品组定位成一个在另一个上面为止，

e)将前产品或前产品组放置到后产品或后产品组上以形成堆垛，

f)通过传送机单元沿传送方向传送堆垛。

该方法能够实现在使产品沿传送方向更远地移动时堆垛产品，从而在生产过程中不会发生停止。传送机单元可以包括工作台，滑动器跨过该工作台，滑动器以旋转方式被驱动，被传送，或者可以由例如以旋转方式被驱动的传送带组成。

为此，前产品或前产品组优选地以低于后产品或后产品组的速度沿传送方向被传送。因此可以连续驱动传送机单元，从而简化了控制。

优选地，在沿传送方向已行进限定的距离之后，使提升的前产品的减小的速度再次增加，以使得两个产品或两个产品组在形成堆垛时具有相同的速度。这实现了在两层之间不产生摩擦，从而避免在堆垛期间损坏外包装。

可以在前产品组中留下间隙，在形成组时必须考虑该间隙。如果随后将前产品组放置到后产品组上，则堆垛具有间隙，在后续过程中可以将物品插入该间隙中。当堆垛沿传送方向正在被传送时，也可以从堆垛的上产品组(上层)移除至少一件产品，从而在堆垛中形成间隙，随后可以将物品插入该间隙中。例如，如果该捆的目标群体是儿童，则该物品可以是玩具。

为了形成捆，然后将该堆垛收缩包裹在膜中。

用于实施所述方法的设备的特征在于，该设备借助于至少一个第一夹持器和至少一个第二夹持器，所述至少一个第一夹持器和至少一个第二夹持器被布置成彼此平行并且各自支撑在框架中，所述框架侧向地位于传送机单元旁边，以便它们能够在垂直平面内旋转并且能够以夹紧方式将产品或产品组拾取在它们之间，所述设备特征还在于止动件，所述止动件位于入口区域中以便于止动和释放正在传送机单元上被传送的产品或产品组。

优选地，第一夹持器和第二夹持器横向于传送方向延伸跨过所述传送机单元。

在一个替代实施例中，第一夹持器和第二夹持器也可以在传送机单元的两侧沿传送方向纵向延伸。换句话说，在传送方向上，至少一个夹持器被分别设置在左侧和右侧。在该实施例中，特别有利的是，夹持器然后被布置成以便它们可以横向于传送方向朝向彼此移动，从而它们能够以侧向夹紧方式夹持和提升产品。

优选地，每个框架设置有至少一个旋转驱动机构，在所述至少一个旋转驱动机构上布置至少两个夹持器，所述至少两个夹持器在旋转方向上彼此间隔开。该实施例提高了设备的处理速度。

为了能够减慢已从传送机单元(传送带/或工作台)提升的产品或产品组并且随后再使其加速，在朝向传送带/工作台的区域内，驱动机构优选地以曲折形方式被引导在框架中。因此，夹持器执行垂直运动并且在转向点处执行沿传送方向定向的运动。在提升过程中，它们因此在传送方向上速度减慢，然后再次加速，从而它们达到与正在传送机单元中被传送的产品或产品组相同的速度。

为了能够将物品插入形成在上层中的间隙中，沿传送方向，将插入装置优选地定位在框架之后。

下面将借助附图更详细地解释本发明的示例性实施例。

在附图中：

图1示出了包装机器的透视描绘；

图2a示出了在第一外部位置分配单元的俯视图；

图2b示出了在第二外部位置分配单元的俯视图；

图2c示出了根据图2b的分配单元的透视图；

图2d示出了根据图2a的分配单元的透视描绘；

图3.1示出了第一实施例中堆垛机的透视描绘；

图3.2示出了根据图3.1的堆垛机的简化描绘；

图4.1示出了第二实施例中堆垛机的透视描绘；

图4.2示出了根据图1具有产品/产品组的描绘；

图5在六个图像中示意地描绘了的堆垛顺序；

图6示出了收缩包裹设备；

图7示出了根据图6的设备的示意性侧视图；

图8示出了根据图7沿着viii-viii线的剖面图；

图9示出了根据图6的设备的示意性侧视图；

图10示出了根据图9沿着x-x线的剖面图。

包装机器包括一个接一个排列的传送机2、3、4、5，所述传送机包括环状旋转的传送带2.1、3.1、5.1或带有滑动器4.2、4.3的工作台4.1，其沿传送方向f2以无限旋转的方式被驱动，并且将产品p1，p2，p3，...，pi沿传送方向f2传送到不同的站。沿第一传送方向f1一个接一个成排地被传送的这些产品，例如来自填装系统的产品，由第一传送机1输送到分配单元100，分配单元100将它们运送到第二传送机2的传送区域f3中。

分配单元

分配单元100被定向成相对于第一传送机1和第一传送方向f1呈角度α并且被定向成相对于第二传送机2和第二传送方向f2呈第二角度β。从图1中可以清楚地看出，第一传送机1和第二传送机2被布置成彼此平行，以至角度α和β具有相等的量值并且大约为20°。分配单元100包括顶部分110和以固定方式安装的基座部分120。顶部分110具有两个偏转辊111、112，所述偏转辊沿第三传送方向f3以无限旋转方式驱动带113。

顶部分110相对于基座部分120以滑动方式布置，并且可以在传送方向f3向前和向后移动，如图2a和2b中的对比所示。为达到此效果，偏转辊111、112通过齿条114彼此连接。齿条114也可以由齿形带或从动线性单元代替。位于齿条114上方的发动机115使顶部分110沿直线方向向前和向后移动并进入所需位置。如果顶部分110处于图2a所示的第一外部位置s1，那么来自传送机1的产品p1，p2，p3，...，pi朝向带113行进并被转向到传送机2上。旋转带113在正达到传送机2的速度时轻轻地驱动产品p1，p2...并支撑它们，或者通过旋转减小产品p1，p2，p3，...pi在分配单元100上的滑动摩擦。在分配单元100的末端，产品p1，p2根据角度β逆转方向并且由传送机2从传送方向f3输送到传送方向f2朝向堆垛机200的方向。

根据分配单元100保持在该第一外部位置的时间长度，决定了在第一行r1(右方，外侧)中一个接一个地放置的产品p3，p4......的数量。为了形成下一行r2，使顶部分110在朝向传送机2的内部区域的方向上以线性方式移动更远，从而增加了分配单元覆盖第二传送机2的行进距离s。在传送方向f2上分成彼此平行偏置的行r3、r4一直重复，直到顶部分110已到达其第二外部位置(左方，外侧)，如图2b所示，然后，产品p1、p2被分组到最后一个外行r5。

传送机1、2的速度和分配单元100的速度取决于行r1，......r4中的产品p1，p2，......将沿传送方向f2彼此间隔开地被传送，还是彼此抵靠地被传送。如果产品到达传送机3，则收集它们直到所需数量的产品被排布成彼此平行并相邻。传送机4行进得比传送机3快所需的数量。如果在传送机3的端部处止动件被释放，则沿传送方向f2快速输送彼此相邻的五个产品，第一产品组被提升，并且其在传送方向f2上的速度减小，以至于放置在传送机4的传送机单元上的后续产品组g2在提升的产品组g1的下方被传送通过。如果两个产品组g1，g2彼此重叠，则将第一产品组g1降低并置于第二产品组g2上。然后将已经分组为两个产品组g1，g2的产品p1，p2，p3，p4，...，pi包裹在膜60中，膜60借助于辊进行供应，并且接着由第五传送机5输送到收缩炉300中，在收缩炉300中加热膜以使其收缩并围绕成组的产品，从而产生可运输的捆。

堆垛机

用于堆垛至少两个产品p1，p2或由彼此相邻的多个产品pi组成的两个产品组g1，g2的设备200具有入口区域e和出口区域a。向堆垛机200供给的传送机4具有工作台4.1，滑动器4.2、4.3跨过该工作台4.1，滑动器4.2、4.3沿传送方向f2以旋转方式受驱动而移动以便沿传送方向f2传送(滑动)产品p1，p2，p3，p4......，pi。定位在设置于工作台4.1上方的梁201上，框架230、240被设置成在两侧紧邻传送机4，这将借助于图3.1和3.2更详细地描述。框架230、240镜像对称地实施。因此，主要基于框架230进行描述。

在包络曲线231中，驱动机构232在垂直平面中旋转。与包络曲线231间隔开并平行，存在第二包络曲线238，其中驱动机构237在垂直平面中旋转。包络曲线231和238在结构上是相同的。沿方向f4以规则间隔隔开的夹持器220借助于杆221而附接到驱动机构232、237，所述杆221横向于其伸出跨过工作台4.1的几乎整个宽度。相对的框架240也设置有两个结构相同的包络曲线241、248，在其中驱动机构242、247在方向f4上旋转。在这种情况下，以规则间隔隔开的夹持器210借助于杆211而附接到驱动机构242和247，所述杆211沿相反方向定向并且伸出跨过工作台4.1的几乎整个宽度。在框架230、240的朝向工作台4.1定向的端部中，驱动机构232/237、242/247通过三个偏转滑轮234、235、236以曲折形状被引导。在该区域中，夹持器210、220执行垂直运动和水平运动。与传送机4(滑动器4.2、4.3的)的速度相比，夹持器210、220通过垂直运动而放慢并且在偏转滑轮235处沿运送方向f2再次加速，从而它们呈现与滑动器4.2、4.3相同的速度。

此处未详细示出的控制链在第三包络曲线239、249中行进。该控制链可以用于使夹持器210、220围绕其纵向轴线b旋转。相应的产品组g1位于夹持器210、220之间。在堆垛机200的入口区域e中，设置有止动件202，该止动件202使由分配单元100形成的行r1，r2，r3，r4进行接触并抵靠从而收集它们。当传送机3、4继续被驱动时，产品p1，p2......pi停止。不同高度的滑动器4.2、4.3交替地被紧固延伸跨过工作台4.1。如图3.2所示，滑动器4.2、4.3具有不同的高度，并被驱动以在垂直平面内旋转并被引导在梁201中。在入口区域e之后和在工作台4.1上方，设置有两个条形侧向引导件4.4、4.5，所述引导件4.4、4.5通过椭圆形孔4.6可以调整它们彼此之间的距离以及它们相对于传送方向的角度。这些侧向引导件4.4、4.5的目的是将产品p1，p2，p3，p4横向于输送方向f2上一起推动并使它们在工作台4.1上对齐。止动件202将第一相应组g1的彼此相邻成行的产品p1，p2，p3，p4释放，以便它们行进到工作台4.1上。然后，下一组g2的产品p1，p2，p3，p4被阻挡定义的时间量，同时继续传送放置在滑动器4.2上的第一产品组g1。如果已达到产品组g1，g2之间的限定距离a，则止动件202释放产品组g2，然后该产品组g2在第一产品组g1后的距离a处被传送，放置在传送机单元4.1、4.2、4.3的较高滑动器4.3上。这两个产品组g1，g2以将结合图5描述的方式形成堆垛st。

图像1示出了对第一产品组g1的夹持的开始，放置在滑动器4.2上的第一产品组g1，在堆垛机下方在放置在滑动器4.3上的产品组g2后面被传送。后夹持器220首先触碰前产品组g1并使其与滑动器4.2脱离。前夹持器210也抵靠产品组g1放置。夹持器210、220是正方形横截面，并且在产生接触之前，通过控制链而围绕其纵向轴线b稍微旋转，以使得夹持器210、220的接触表面的取向绝对平行以便牢固地夹持住产品组g1。

图像2示出了夹持器210、220已将第一产品组g1从工作台4.1提升，因为驱动机构232/237、242/247以曲折形状被引导在包络曲线231/238、241/248中，并且首先主要沿垂直方向f4引导，以使它们相对于传送方向f2减慢并且滑动器4.2在第一组g1下面行进通过。

随着该过程继续，图像3示出了下一个产品组g2开始在提升的前产品组g1下方被传送机单元4.1、4.2、4.3传送，这在图像4中进一步说明。由于在包络曲线中弧的反转，现在提升的产品组g1也沿传送方向f2执行运动，从而就其水平速度而言其再次加速。通过反转，如图5所示，上产品组g1沿下产品组g2的方向被放下，下产品组g2如前所述地放置在滑动器4.3上。

图像6示出了形成的堆垛st，如该图像所示，较高的滑动器4.3高于产品组g2的厚度，因此它也抵靠上产品组g1放置，并且如果需要则具有使产品组g1潜在地居中的能力。为了使夹持器210、220从堆垛st脱离，夹持器210、220再次借助于控制链而围绕其纵向轴线b旋转，前夹持器210顺时针旋转而后夹持器220逆时针旋转。所述旋转是略微旋转，其唯一目的是确保夹持器210、220在被取走时能够从堆垛st脱离，沿垂直方向f4被正向驱动。借助于输送单元4，然后将堆垛st向前传送到收缩包裹设备300并随后在收缩炉400中收缩。

堆垛机的替代示例性实施例示于图4.1和4.2中。该堆垛机与图3所示的示例性实施例相比不同之处在于，以平行方式彼此间隔开的夹持器(250、260)被紧固到驱动机构(232、242)并被支撑，从而它们能够横向于传送方向(f2)滑动。夹持器(250、260)相对于工作台(4.1)在纵向方向延伸。如果它们通过杆(251、261)的滑动而朝向彼此移动，在所述杆(251、261)的自由端处定位所述夹持器，所述夹持器可以以侧向夹紧的方式夹持并提升产品组(g1、g2)，如以上结合一系列图5所述。杆(251、261)的滑动可以借助于控制凸轮(未示出)或通过设置在端部(233、243)处的凸起区域(未示出)引起。就像夹持器(210、230)的长度一样，使夹持器(250、260)的长度适应于产品(pi)。

收缩包裹设备

收缩包裹设备300位于堆垛机200后在传送机5的端部处，堆垛st在传送机5上沿传送方向f2在放置在传送带5.1上的膜幅(filmweb)60上被输送。代替堆垛st，产品组gi或单个产品pi可以一个接一个地被传送并被收缩包裹。在收缩包裹设备300之前，将第二膜幅61放置在堆垛st的顶部上，该堆垛st将被熔接(weld)到第一膜幅60，从而切断膜幅61、60，由此产生单独的包装。熔接设备300包括框架320和支架310，支架310支撑在其中，以使得它可以在垂直方向v上移动并且被支撑在框架320中，以使得它可以围绕旋转轴线d旋转。支架310由两个部分311、312组成，这两个部分311、312被布置成平行于旋转轴线d并且它们到旋转轴线d的距离a1，a2是可调整的。在最简单的情况下，作用在外部的熔接单元318、319可以是可加热丝以便于将膜60、61彼此熔接。

两部分311、312借助于纵向引导件313、314而彼此连接，并且通过使两部分311、312朝向旋转轴线d并朝向彼此滑动，调整距离a1，a2，以便可以设定如图7和图8所示的大操作直径(旋转直径)，或设定如图9和10所示的小操作直径(旋转直径)。如图7和图9相互比较所示，在熔接设备300的操作直径大的情况下，如图7所示，较大和较长的堆垛st可以被收缩包裹在两个膜60、61中，而在较小的操作直径的情况下，如图9所示，较小和较短的捆gi可以被收缩包裹在膜60、61中。

电动机330驱动支架310以旋转方式围绕旋转轴线d。距离a1，a2的调整可以通过电动机或手动进行。

通过熔接单元的可调整距离a1，a2，可以设定与各个产品组所需的可移动安装(垂直方向v)相应的模式重复距离。

熔接单元的u形设计允许包装件进入介于两个熔接工具之间的熔接平面。因此，捆可以更紧密地放置在一起，这实现了减少的膜消耗，这也产生了更收紧的捆。

附图标记

1传送机211杆

2传送机220夹持器

3传送机221杆

4传送机230框架

4.1工作台231包络曲线

4.2滑动器232驱动机构

4.3滑动器233壁

4.4侧向引导件234偏转滑轮

4.5侧向引导件235偏转滑轮

4.6椭圆形孔236偏转滑轮

5传送机237驱动机构

5.1传送带238包络曲线

60膜239包络曲线

61膜240框架

100分配单元241包络曲线

110顶部分242驱动机构

111偏转辊243壁

112偏转辊247驱动机构

113带248包络曲线

114齿条/齿形带249包络曲线

115驱动发动机250夹持器

120基座部分251杆

200堆垛机260夹持器

201梁261杆

202止动件300设备/收缩包裹设备

210夹持器r1行

400收缩炉r2行

310支架r3行

311半部分r4行

312半部分s行进距离

313纵向引导件s1第一外部位置

314纵向引导件s2第二外部位置

318熔接单元st堆垛

319熔接单元a距离

320框架a1距离

330电动机a2距离

a出口区域α角度

b纵向轴线β角度

d旋转轴线

e入口区域

fb传送区域

f1传送方向

f2传送方向

f3传送方向

f4传送方向

gi组

g1组

g2组

p1产品

p2产品

p3产品

p4产品

pi产品