专利名称：将平面薄板夹紧到带凸边的矩形排列的罐头上的机器和方法
技术领域：
本发明涉及一种将一系列的平面薄板夹紧到一系列矩形排列的其一端有一凸边的类型的罐头上的新型机器及相应的方法。薄板可稳定排列好的罐头并覆盖罐头带凸边一端的大部分。
在克利吉斯(klygis)等人的美国专利申请No.4，976，726(下面称为“克利吉斯等人专利”)中公开了一种用来稳定矩形排列的在其一端有一凸边的类型的罐头并覆盖罐头带凸边一端大部分的由卡纸板或聚合材料构成的一种通常为平面的薄板，该专利公开的内容结合作为本发明的对比文件。
如克利吉斯等人专利中所公开的，薄板上有许多成对的大致平行的狭缝，它们限定罐头稳定带和纵向边缘部分。从下面的描述中可知薄板可以这样一种方式夹到矩形排列的罐头上，即每一罐头的凸边部分伸到每一对狭缝中并且每一稳定带不需折叠就可和两相邻罐头的凸边的下部相配合。
如克利吉斯等人的专利中公开的，薄板可用手工操作或自动操作如滚压操作的方式夹紧到罐头上，其中稳定带可用例如嵌齿的或可选择地驱动的滚子迫使其相对于薄板的平面部分向下移动，以卡住相邻罐头的凸边的下边。该专利中还公开了纵向边缘部分可同时或随后沿由某些狭缝限定的折叠线向下折叠。
因而就需要一种如本发明的在现代化充填和包装操作中高速地将一系列平面薄板夹到一系列矩形排列的上述类型罐头上的机器。
本发明的目的就是提供这种类型的机器。
本发明提供了一种将一系列平面薄板夹紧到一系列矩形排列的在其一端有凸边类型的缸头上的机器和相应的方法。每一薄板和克利吉斯等人专利中的薄板类似。这些连续的薄板上的限定罐头稳定带的成对的狭缝沿每一薄板以及从每一薄板到其后续薄板之间沿纵向相距一相似的距离。
本发明的机器包括一将连续的罐头沿纵向相距一定的距离排列成连续的罐头阵列并输送已沿纵向排好的其带凸边的端部朝向上方的装置，一薄板盖到每一阵列罐头的凸边上，每一罐头的凸边位于相对于每一对相应的狭缝的中心位置。
该机器包括一在输送过程中将盖在每一罐头阵列上的薄板夹紧的装置。夹紧装置包括至少一个其周边上设置有凸角的叶形轮。叶形轮可以如下方式转动，即连续的凸角和连续薄板的连续罐头稳定带接合以将这些连续稳定带在连续阵列输送过程中夹紧到连续罐头的凸边的下边。
这种机器还设置了一种驱使叶形轮转动的装置，该装置与排列和输送装置协调作用以保证连续凸角和连续薄板的连续稳定带接合以将连续稳定带在连续罐头阵列输送过程中夹紧到连续罐头的凸边的下边。
最好，凸角从纵向具有曲线边缘并且横向在每一侧斜度逐渐缩减以与稳定带的中间部分接合。
为了与其上带有许多罐头稳定带形成的平行线的薄板相配合，夹紧装置可包括相似数量的这种叶形轮。叶形轮横向相距一定距离以与由连续的稳定带形成的平行线相配合。
在一优选实施例中，所述的夹紧装置包括一对圆形的横向相距一定距离的轮子。圆形轮被安排来与连续薄板的连续边缘部接合并使接合部折迭以使折迭部分夹紧在输送中的矩形罐头阵列的外边罐头的凸边下边。
圆形轮最好在叶轮与薄板的任何稳定带接合前和每一薄板的边缘部分接合。使每一圆形轮可沿横向在一定范围行程内移动并被偏置在靠近行程内限的位置是很有用的。
从下面参照附图对本发明的优选实施例的描述中可明显看出本发明的这些和其他目的、特征以及优点。
图1是根据本发明的一种将一系列平面薄板夹紧到一系列矩形排列的在其一端有凸边类型的罐头上的新型机器的简化的示意图;
图2是机器中所包括的两对轮子，即两个叶形轮和两个圆形轮的局部透视图;
图3是从机器中拆下的一个叶形轮的一个面的正视图;
图4是从机器中拆下的同一叶形轮的一个侧边的正视图;
图5是叶形轮和圆形轮以及盖在两个连续的罐头阵列上的两块连续薄板的局部平面视图;
图6是包括一个罐头阵列的商品包装的局部透视图，如本发明所述，其上有托架和平面薄板;
图7是图1中所示机器中输送设备的一个优选实施例的局部图解平面图;
图8是图1中所示机器中输送设备的另一个优选实施例的局部图解平面图。
如图1中所示，将一系列平面薄板40夹紧到一系列矩形排列的如上所述类型的罐头12上的机器100构成本发明的一个优选实施例。机器100生产出一系列相似的如图6所示的商品包装。
每一罐头12具有一圆柱形侧壁14。每一罐头12具有一可打开的端(在图中为上端)，并带有一凸缘形的凸边16。在可打开端上可安装一拉片(图中未示)。
每一矩形阵列可有四、六、十二、二十四或不同数量的罐头12，如图5中所示，每一罐头12的矩形阵列包括12个罐头，成三纵列和四横行排列。具有凸边16的可打开端朝向上方，尽管每一矩形阵列最好有三纵列，但本发明可也适用于每一矩形阵列有不同数量的纵列，如可以是两纵列的情况。
如图6中所示，每一矩形阵列包括一托架30，它在薄板40安装到矩形阵列上之前安装在罐头12的侧壁14上。托架30可对位于机器100上的矩形阵列和由机器100生产的商品包装起稳固作用。托架30由弹性可变形的聚合材料(例如低密度聚乙烯)构成，也可是克利吉斯等人专利中提到的任何一种托架。
通过机器100盖在矩形罐头12阵列上的平面薄板40最好用卡纸板特别是波纹板(pointboard)做成。饱和的或不饱和的聚合材料，例如低密度聚乙烯也可作为薄板40的构成材料。可用冲压法得到的每一薄板4。除了圆角外为一矩形。每一薄板40和克利吉斯等人专利中所说明和描述的薄板相似，可设计来应用于各种由行和列组成的罐头阵列。机器100和薄板40可适用于两行或多行罐头的情形。
因而，每一薄板40有许多成对的大致平行的狭缝42，44。成对狭缝42、44的排列大体上和罐头12的排列一样，即最好是三纵列和二或四横行排列。每一狭缝42、44除在其相对端为弯曲的外大致为一直线形。如图5中所示，在每一对狭缝42、44中，狭缝42的弯曲端46和狭缝44的弯曲端48相互指向对方。
每一薄片40还有许多纵向排列罐头稳定带50，每一纵向排列线中包含的稳定带50与所要包装的阵列的行一致。稳定带50分别位于每一行中狭缝对42、44之间，并分别由两相邻列的狭缝限定。更具体的说，每一稳定带由狭缝42中的一个和狭缝44中的一个所限定。
此外，每一薄板40在靠近其纵向边缘处有两折迭线。折迭线分别由纵向狭缝列限定。
每一薄板40的一条折迭线由几乎和紧挨薄板40的一条纵向边缘62的狭缝42的端部46成一直线的狭缝60构成的纵向列所限定。由狭缝60所限定的折迭线和边缘62限定出薄板40的纵向边缘部64。
每一薄板40的另一条折迭线由几乎和紧挨薄板40的另一条纵向边缘72的狭缝44的端部48成一直线的狭缝70构成的纵向列所限定。由狭缝70所限定的折迭线和边缘72限定出薄板40的另一纵向边缘部74。
此外，每一薄板40可有一由横向成行排列的孔状接缝80构成脱离线。脱离线可使薄板40分离成更小的覆盖更小的阵列的薄板。
每一薄板都具有可通过机器100而被刚好夹紧到一个矩形阵列中的罐头12上的形状。更具体地说，每一薄板40以如下方式夹紧到罐头12上，即罐头12的凸边部16伸入相应狭缝对42、44中，每一稳定带50不需折迭就可和两位于同一行的相邻罐头12的凸边16的下部配合，而位于狭缝42、44之间的薄板40的平面部分52覆盖着罐头12可打开端的大部分。通常薄板40的纵向边缘部分64、74可沿折迭线向下折迭。用这种方式将薄板夹紧到罐头上的优点已在克利吉斯等人专利中有所说明。
薄板40可从任何合适的方式放置到其带凸边16的可打开端朝上的矩形阵列罐头12上，只要薄板40以这样一种方式覆盖每一阵列罐头12的凸边16，即每一罐头12的凸边16位于其相应的一对狭缝42、44的中心位置。薄板40可用人工放置。尽管放置薄板40的装置不属于本发明的范围，但在图1中显示了这种装置并在下面将对它进行讨论。
虽然根据本发明的优选实施例设想用不连续的薄板放置到罐头上，但根据本发明也可使用连续的、相互连接的薄板。
如图1中所示，一转动传送装置110和一薄板输送装置120被用来将薄板40放置到由罐头12组成的矩形阵列上，这两种装置都和已知的装置类似。转动传送装置110和拉什罗(Lashyro)的美国专利No.4，643，633中公开的转动传送装置类似，只是该转动传递装置有四个传送机构，而拉什罗专利中传送机构没有这么多。拉什罗美国专利No.4，643，633中公开的内容在这里结合作为对比文件。转动传送装置110中的每一传送机构上有一真空杯以将从送料台122上送来的薄板40束缚到薄板输送装置120上。薄板输送装置120将每一薄板40传送到一个罐头12组成的矩形阵列上。
如图1中所示，机器100包括一条初级传送带130和一条二级传送带140。初级传送带130包括安装在相距一适当距离的滚子134上并支承由罐头12组成的连续阵列的循环带132。二级传送带140包括一个或多个相对罐头的移动平面垂直设置的循环链或带142，位于初级传送带130的循环带132之间，并安装在相距适当距离的链轮或滚子144上。二级传送带140包括相隔一定距离从二级传送带140的带142上伸出的计数齿146，这些计数齿146从下部与罐头12接合并插入支承在初级传送带130的带132上的阵列中相邻罐头12之间的空间中，以限定一“口袋”使得连续的罐头12沿纵向从一个阵列到下一个阵列相隔一定的距离排列。初级和二级传送带由一电动机M以已知的方式同时驱动。
与罐头12配合的这些计数齿146的优选实施例在图7中可看得更清楚，图中所示齿146位于罐头12之间的空间中与罐头12接合。另一种用水平设置的二级传送带对罐头12计数的方式如图8中所示。在图8中所示的另一方式中，通过齿146和罐头12的外侧列的侧边接触而对阵列计数。
转动传送装置110和薄片输送装置120与初级和二级传送带协调操作以确保每一薄板40。放在其下面的罐头阵列上的适当位置上。
薄板40以这样一种方式放置在每一由初级传送带130的带132支承并由二级传送带140的计数齿146计数的阵列上，即每一罐头12的凸边16位于其相应的一对狭缝42、44的中心位置。然后，如下所述，位于罐头12上的薄板40将被夹紧到这种阵列的罐头12上。
两对横向相隔一定距离的轮子(即一对圆形轮150和一对叶形轮170)安装在位于初级和二级传送带上的矩形阵列的罐头12上方。这些轮子是这样放置的以使圆形轮150在叶形轮170之前与放置在如上所述的一个矩形阵列罐头12上的每一薄板40接合。
每一圆形轮150位于一内盘152和一外盘154之间，安装在周向相隔一定距离并沿盘152、154之间延伸的销156上，以使圆形轮可沿销156横向移动。每一圆形轮150可在由盘152、154限定的范围内横向移动。螺旋弹簧安装在每一销156周围并位于外盘154和圆形轮150之间，以使圆形轮150偏向行程的内限。盘152、154以及位于其间的圆形轮150的轴颈通过一限定一轴线的轴160安装在机器100以使其可自由地绕轴线转动。
圆形轮150和每一薄板40的纵向边缘部分64、74接合并使其沿狭缝60、70形成的折迭线向下折迭，并将折迭部分64、74扣紧在输送中的矩形阵列的外侧罐头12的凸边16的下边，使阵列外侧列中罐头凸边16的外侧区域与最外侧的狭缝42、44毗连。由于每一圆形轮150可横向向外移动一有限的行程，因而具有两个优点。第一，尽管罐头12、薄板40或两者同时存在着尺寸上的差异，机器100还是可以使用的。第二，圆形轮150使折迭边缘64、74扣紧到外侧罐头12的凸边16的下边以确保罐头的外形。
叶形轮170安装在装轴颈于机器100上的轴172上，相互横向相距一定距离，以使其与轴172一起转动。每一叶形轮170是通过轮毂包括把两叶形轮170隔开的轮毂，而安装到轴172上的。在轴172的一端安装有一链轮180，并使其与轴172和叶形轮170一起转动。一计数链182和链轮180接合，并和另一由电机M直接或间接驱动的链轮184相连(参见图2)，电机M同时驱动初级和二级传送带从而使叶形轮170可与初级和二级传送带协调操作。
每一叶形轮170包括八个均匀的凸角190，其曲线边缘192大致为圆弧形(见图3)，其每一侧边194呈渐缩状(见图4)。叶形轮170转动时其连续的凸角190与连续薄板40上的连续稳定带50接合，并将稳定带50在连续阵列输送过程中扣紧到连续罐头12的凸边16的下边。每一叶形轮170的凸角190分别与每一薄板40上的每一纵向直线上的稳定带50接合。
成形轮170通过计数链182和链轮180、184与初级和二级传送带协调转动，以确保连续的凸角190与连续薄板40的连续稳定带50接合以将稳定带50而不是未被设计成向下移动的薄板40的接触区在连续阵列输送过程中扣紧到连续罐头12的凸边16的下边。
由于凸角190具有曲线边缘192，凸角190与稳定带50的纵向中间部分接合并将之压下。由于凸角190的两侧194具有渐缩的形状，凸角190与稳定带50的横向中间部分接合并将之压下。由于凸角是与稳定带50的中间部分接合而不是与边缘部分接合，因而稳定带50不会在凸角的作用下产生扭曲。而且，凸角190使稳定带50的中部下垂到凸边16的下部而不使其折迭。
使圆形轮150在叶形轮170与薄板40的任一稳定带50接合前与每一薄板的边缘部64、74接合是很重要的。如果叶形轮170先接合，则叶形轮170传递给薄板40的应力将使外侧罐头12在稳定带50边缘传递给罐头12的横向力的作用下分开，甚至超过了圆形轮150所能承受的最大横向移动距离。罐头12的不受约束的横向移动将使外凸边部不能夹紧或卡在最外侧狭缝42、44中。
机器100适用于在现代化充填和包装操作中高速地将一系列薄板40夹紧到一系列罐头12组成的矩形阵列上，以生产出如图中所示的商品包装。
在本发明的范围和精神内，可对上面所描述的优选实施例作各种各样的修改。
权利要求
1.一种将一系列平面薄板夹紧到一系列矩形排列的其一端有一凸边的类型的罐头上的机器，其中每一薄板上有多数对几乎是平行的沿纵列和横行排列的纵向延伸的狭缝，至少有一列分别位于成对狭缝之间的罐头稳定带，连续薄板上的成对狭缝沿着各板和从每一块薄板到下一连续薄板沿纵向相隔一相同距离，该机器包括(a)将连续的罐头沿纵向相距一定的距离排列成连续的罐头阵列并输送已沿纵向排好的其带凸边的端部朝向上方的罐头阵列的装置，其中一薄板盖到每一阵列罐头的凸边上，每一罐头的凸边位于每一对相应的狭缝的中心位置，(b)在沿纵向输送过程中将盖在每一阵列罐头上的薄板夹紧的装置，该夹紧装置包括至少一个其周边上设置有凸角的叶形轮，叶形轮可以如下方式转动，即连续的凸角和连续薄板的连续罐头稳定带接合以将这些连续稳定带在连续阵列输送过程中夹紧到连续罐头的凸边的下边，(c)驱使叶形轮转动的装置，该装置与排列和输送装置协调作用以保证连续凸角和连续薄板的连续稳定带接合。
2.根据权利要求1的机器，其特征在于所述的凸角纵向有曲线的边缘并且横向每一侧边具有渐缩的形状以与稳定带的中间部分接合。
3.根据权利要求1的机器，其特征在于每一薄板上有多条由这种稳定带构成的平行线，并且夹紧装置包括数量和平行线相等的多个横向相隔开一定距离的叶形轮以与连续稳定带形成的平行线相接合。
4.根据权利要求1的机器，其特征在于所述的夹紧装置还包括一对横向相隔一定距离的圆形轮以与连续薄板的连续边缘部分接合并以如下方式折迭接合部分，即将折迭部分夹紧到输送中的矩形阵列外侧罐头的凸边的下边。
5.根据权利要求4的机器，其特征在于所述的圆形轮在叶形轮与薄板的任何稳定带接合前与边缘部分接合。
6.根据权利要求4的机器，其特征在于它包括安装每一圆形轮使得允许圆形轮横向移动一有限距离的装置及使每一圆形轮偏向所述移动范围内限的装置。
7.一种将一系列平面薄板夹紧到一系列矩形排列的其一端有一凸边的类型的罐头上的方法，其中每一薄板上有多数对几乎是平行的沿纵列和横行排列的纵向延伸的狭缝，至少一列分别位于成对狭缝之间的罐头稳定带，该稳定带分别由每一列成对狭缝对中的一狭缝和每一相邻列狭缝对中的一狭缝限定而成，还有纵向边缘部分，其中连续薄板上的成对狭缝沿着各板和从每一块薄板到下一连续薄板沿纵向相隔一相同距离，该方法包括如下步骤(a)将薄板以如下方式放置到矩形阵列罐头上，即每一薄板覆盖每一阵列罐头的凸边使每一罐头的凸边位于相对于每一对相应的狭缝的中心位置;(b)对连续阵列的罐头进行排列以使连续罐头沿纵向均匀间隔，并将已排列好的罐头阵列沿纵向输送，其带凸边的端部朝上，以及(c)在罐头阵列输送过程中将覆盖在其上的薄板夹紧到每一阵列的罐头上(1)将连续薄板的连续边缘部分向下压使接合部分迭到输送中的相邻罐头的凸边的下边，然后(2)将连续薄板的连续稳定带向下压以使连续稳定带扣紧到连续罐头的凸边的下边。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，它还包括一控制对连续稳定带的压力以确保与稳定带成一直线的步骤。
9.一种将一系列平面薄板夹紧到一系列矩形排列的其一端有一凸边的类型的罐头上的机器，其中每一薄板上有多数对几乎是平行的沿纵列和横行排列的纵向延伸的狭缝，至少一列分别位于成对狭缝之间的罐头稳定带，连续薄板上的成对狭缝沿着每块板和从每一块薄板到下一连续薄板沿纵向相隔一相同距离，该机器包括(a)将连续的罐头沿纵向相距一定的距离排列成连续的罐头阵列并输送已沿纵向排好的其带凸边的端部朝向上方的罐头阵列的装置，其中一薄板盖到每一阵列罐头的凸边上，每一罐头的凸边位于相对于每一对相应的狭缝的中心位置;b)在沿纵向输送过程中将盖在每一阵列罐头上的薄板夹紧的装置，该夹紧装置包括一对横向相隔一定距离的圆形轮以与连续薄板的连续边缘部分接合，并将接合部分以如下方式折迭，即折迭部分夹紧到输送中矩形阵列外侧罐头凸边的下边。
10.根据权利要求9的机器，其特征在于它包括用于安装圆形轮并允许该圆形轮横向移动一有限距离的装置及使每一圆形轮偏向所述移动范围内限的装置。
11.根据权利要求9的机器，其特征在于所述的轮子相对于罐头具有弹性以使轮子与罐头接触时可横向移动一有限距离。
全文摘要
一种将一系列根据美国专利No.4,974,726的平面薄板夹紧到一系列矩形排列的其一端带有凸边类型的罐头上的机器及相应的方法，每一薄板上有由平行狭缝限定的两条罐头稳定带直线，平行狭缝还可限定出两条纵向边缘部分。连续阵列的罐头被规则排列并在输送中在每一阵列上放置一薄板。在横向相隔的轮子与连续薄板的连续边缘部分接合并将它夹紧到输送中相邻罐头的凸边的下边之后，横向相隔的叶形轮的连续凸角与连续阵列输送中的连续薄板的连续稳定带接合。罐头阵列相对于叶形轮的凸角排列。
文档编号B65B17/02GK1085515SQ9310101
公开日1994年4月20日 申请日期1993年2月5日 优先权日1992年2月6日
发明者艾尔基曼塔斯K·卡兹劳斯喀斯 申请人:伊利诺斯工具公司