专利名称：备有供应带状包卷材料独立单元的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种备有供应带状包卷材料独立单元的系统。
本发明可有利地应用于一般的产品制造和包装系统，特别适用于卷烟制造和包装系统，对此下面要用举例的方法专门加以说明。
卷烟的制造和包装系统-其中“包装”一词用来指将卷烟装成任何一种小包、及/或任何一种纸盒、及/或纸盒的大包-通常包括好几台机械，用通常装在机械本身上的带盘所卷出的各种不同的带状材料来供给，当带盘用完时，通常要用也是装在该机械上的自动换带机构来换成新的带盘。
上述这种系统遇到的主要问题是由于机械的高速运转，带状材料大量消耗，需要将较多的带盘供应到系统的各个部分，同时又要极力节省所需的劳动量，并使机械间空地保持相当整洁，即在每一台机械旁边不得有积聚起来的新带盘。
另外，装在机械上的自动换带机构总是昂贵而又比较麻烦的，例如至少会部分影响到机械本身的设计。
在有关卷烟制造和包装系统的英国专利2145046号和美国专利4764078号中，采用一台行走的自动操作的存储装置使各台机械与一个满盘中心存储库连接起来。该存储装置包括一台装载一定数量满盘的台车，还有一个装卸臂，可将满盘从中心库取出，卸到台车上，再转给各台机械上的自动换带机构。
虽然上述已知系统确实能使机械间空地保持整洁并节省所需的劳动量，但它不能避免不给每台机械配上各自的换带机构。
后一问题在英国专利申请2245247号所说明的系统中已在某种程度上得到解决。该系统将各台机械上的换带机构抽出，集中起来组成一个独立的换带单元。虽然这样做可以大大简化机械的设计和满盘的供应，因为在这种情况下满盘只须输送到系统中的一个部分便可以了，但简单地把换带机构从各台机械上抽出来，搬到独立的换带单元上去，无疑地并不能降低费用，也不能解决把满盘供应到每个换带机构上去时所提出过的问题。
本发明的目的就是要完善上述已知系统，使独立换带单元的费用能大幅度降低。
本发明另一个目的是要使独立的换带单元完全自动化。
按照本发明，可以提供一种备有供应带状包卷材料独立单元的系统，换带单元具有一系列的松卷站，在每一站上为一种相应的卷出带支起一个相应的带盘，整个系统除了所说的换带单元外，还有一个与换带单元分开的操作工段，其中至少有一台应用带状包卷材料的机械;系统的特征是换带单元有一可沿各松卷站走行的自动操作装置，其上有一操作舱，可有选择地与每一站连接，以便连同每一个选定的站构成一个更换空盘的机构。
下面将用举例的方法结合
本发明的一个不受限制的实施例。其中图1为一概略的透视图，示出按照本发明的系统的一个较佳实施例，为了清晰起见，有些部件未画出。
图2为图1所示系统第一部分在两个不同的操作位置时的放大详图。
图3为图1所示系统第二部分的放大详图。
图4示出图2和图3两个部分连接起来在第一操作位置时的情况。
图5和图6分别示出图2和图3两个部分连接起来在第二和第三操作位置时的情况。
图7和图8示出图6中一部分在两个连续的操作位置时的情况。
图1中的标号1表示一个生产烟草制品、特别是卷烟的系统，其中操作工段2具有第一机械3并且至少还有另一台机械4，这两台机械都被设计用来接受从一个独立的换带单元上发出的带状包卷材料，在换带单元上每有一种带子5就有一个松卷站7。
这些松卷站7沿设有驱动电机9a的台车9的滑道8排成一列。台车9位于松卷站7面向操作工段2那一边的对面，并且是在松卷站7和好多个存储器10之间，一个存储器10可以装载好几个满盘。
存储器10和台车9组成单元6的一部分，在该部分内还有一个装卸臂12，该装卸臂12装在一个与台车9成为一体的支座15上，并可用电机13使它环绕一条与滑道8平行的轴线14转动。在装卸臂12的自由端有一连接销16，它可以用一促动器17相对于装卸臂12而在轴向上两个位置之间移动，一个是缩进的不工作位置，另一个是伸出的操作位置;还可以连同装卸臂12在横向上两个位置之间移动，一个是检起位置，在该位置上轴销16可与存储器10上满盘11的中心孔对准，另一个是释放位置，将在后面详加说明。
滑道8和台车9分别为一换带自动操作装置20的滑道和底座，它们组成单元6的一部分，在该部分内还有两根从台车9垂直向上延伸的滑道21，有一动力驱动的滑块22可沿滑道21在一个高于松卷站7顶面的升起位置和一个与松卷站7同一水平的降低位置之间移动;另外有两根从滑块22向松卷站7水平延伸的滑道23，另外还有一个滑块24可沿滑道23在两个位置之间移动。一个是后退位置，在该位置上滑块24位于滑块22和松卷站7之间，另一个是前进位置，在该位置上，当滑块22下降时，滑块24可面向一个松卷站7并且位于一个由所说的松卷站7和一个相邻的松卷站7所限定的夹弄25内。
在滑块24上支承着一个操作舱26(在图3到图6中示出并将在以后详细说明)，该操作舱26可以有选择地与每一个松卷站7连接，并且将满盘11提供给自动供应带子的松卷站7，更换下来空盘11a(今后一般用11a表示空盘)，在更换空盘11a时，要对松卷站7供电，但松卷站7基本上是被动的，而操作舱26才是主动起作用的。
为了能更清楚地理解下面的说明，特别是松卷站7和操作舱26的结构，应该指出，当操作舱26与任何一个松卷站7连接时，操作舱26就可与松卷站7组成一个自动供给和更换带盘的机构如图5和图6所示。还应指出，在意大利专利申请3426A/89号中所说明的那种型式由于已经完全公开，至少有一部分我们曾完全参照过。
如图2所示，每一松卷站7都有一块板或一个机架28，从其上伸出一根与滑道8平行的动力轴29，在动力轴29上支承着一个摇臂30，该摇臂30可随轴29转动。在摇臂30的两个相对端有两个与轴29平行的轴销31和31a从摇臂30向反对机架的一边伸出。说得更清楚一些，当带盘11a空卷时，摇臂30基本上是水平的，其时与滑道8最为靠近的轴销31插在一个满盘11的中心孔18内，而另一个轴销31a则插在带盘11a的中心孔18内。
当摇臂30处于所说的水平空卷位置时，轴销31正好在两个滚轮32和33的上方中央，其中第一个滚轮以空转方式装在一根与机架28成为一体并与轴29平行的轴34上，第二个滚轮带有一个成为一体的面接合盘35则以空转方式装在机架28上的一根输出轴36上。摇臂30以可以滑动方式装在一个与轴29垂直并成为一体的滑道20a上，并可用一装在滑道30a上并通过一个齿条和小齿轮(图上未示出)与摇臂30连接的已知的促动器37来向滑道8滑动，以便滑动到一个位置，在该位置上当通过轴29使它环绕轴线顺时针方向(按图2)时可以不受滚轮33的阻碍。
在轴29的较下方，机架28支承着一根旋转轴38，在该轴38的自由端装有一个面接合盘39，该盘39可随轴38环绕轴线摆动。在轴38上支承着一个惰轮40，并装有一根横杆41，在该横杆41的自由端装有一个成为一体的横片42。惰轮40是一导轮，从摇臂30轴销31a上空盘11a出来的带子5先得绕过惰轮40，然后才能送到导轨43上去。导轨43基本上是水平的并垂直于轴29，从惰轮40沿机架28延伸到相应机械3、4的输入导轨44。
导轨43具有一个基本上为C字形、凹口向上的断面，在靠近惰轮40周边的起始部分的顶部被一横杆45覆盖。导轨43有一直线的第一部分，该部分从惰轮40开始略微向上倾斜;还有一个弯曲的第二部分，形成一个凹口向上的弯头，在这段弯头上带子5离开导轨43，被一滚轮48导引，该滚轮48被机架28支承在弯头47内的一个固定位置上。弯头47具有第一向下引入臂49，在其顶端设有导轮50;还有第二向上引出臂51，在其顶端设有导轮52;另外还有一段弯曲的中间连接部分53，位在滚轮48的下面并环绕滚轮48伸展。
机架28上设有两个传感器54和55，分别对准导轨43直线部分46的起始部分和终止部分;有一上胶机构56对准导轨直线部分46的终止部分，位于带子5沿导轨43走行方向57上传感器55的下游;还有一个滚压机构58对准向上臂51的引出部分，位在滚轮52的下游并在将导轨43与导轨44连接起来的导轮组59的上游。上胶机构和滚压机构56和58分别用装在机架28上的相应的促动器60和61来向与导轨43接触的操作位置移动或从该处离开。
在轴销31a的下面，在机架28上还支承着一个用来检测任何时候在带盘11a上还剩留多少带子5的机构62。机构62具有一根轴63安装得可以穿过机架28而转动，在轴63上装有一个杠杆64，在杠杆64的自由端上又以可转动的方式装有一个探测滚轮65，该滚轮65用一安在杠杆64和机架28之间的弹簧(图上未示出)经常保持与带盘11a的周边接触。
如图3、4和5所示，滑块24上的操作舱26含有第一个可倒转的变速电机66，在其输出轴67上装有一个面接合盘68，设计成可与面接合盘35接合，以便转动滚轮33;第二个电机69，在其输出轴70上装有一个面接合盘71，设计成可与面接合盘39接合，以便使轴38和横片42摆动;一个用来支承带盘11的轴销72;一个释放机构73，可用电机74使它移动到操作位置或从其上离开，其时它将一个胶住的保持元件75去掉，便可将轴销72上带盘11上带子5的前端释放;还有一个导引机构76，其引出部分被另一导引机构77限定，该导引机构77可用电机78使它移动到某一位置或从其上离开，其时带盘11上带子5的前部被插在导轨43内并放在横片45的下面。
轴销72以可在轴向滑动的方式装在滑块24上，并用一弹性元件(图上未示出)放在轴销72和滑块24之间使它保持在伸出位置。
释放机构73采用美国专利5101701号中所说明的型式，由于已经完全公开，我们就完全参照。释放机构73具有一个骨架或叉子79，一端装在电机74的输出轴80上，另一端装有一轴81，该轴81以可旋转的方式支承着一个已知的吸气滚轮82。在叉子79的中部支承着一块斜楔79，其上朝向滚轮82周边的切削刃84，可用电机74使它连同叉子79一起在两个位置之间移动，一个是升起的不工作位置(如图5中虚线所示)，另一个是降低的操作位置(如图5中实线所示)，其时切削刃84和滚轮82的周边均和轴销72上带盘11的周边相切。
导引机构76具有一个基本上垂直的板85，基本上与轴销72上带盘11的周边相切;还有一个基本上为三角形的斜楔86，该斜楔86有一弯曲的边基本上与带盘11的周边相切，还有一个基本上是直线的边，与板85的下部平行并且位于导轮87的前面，以便与板85和导轮87一起限定一个通道88，带盘11上带子5的前端部分89(图5)就是沿该通道88送入的。
导引机构77具有一个叉子90，一端装在电机78的输出轴91上，另一端装有一轴92，该轴92支承着一个滚轮93，该滚轮93由一齿轮传动链(未示出)使它在顺时针方向(按图5)转动。齿轮传动链含有第一齿轮(未示出)与滚轮93成为一体;第二齿轮(未示出)与轴91同心;第三齿轮(未示出)装在滑块24的一个固定位置上，位于所说第二齿轮与另一装在轴67上的齿轮(未示出)之间。叉子90的侧边装有一块弯曲的板94，通过该板可使滚轮93的周边向外伸展，在该弯板94的自由端上装有一个传感器95。弯板94可以连同叉子90一起环绕轴91的轴线在两个位置之间移动，一个是降低的不工作位置(图5)，其时叉子90基本上与通道88在一条线上;另一个是升起的操作位置(图6)，其时弯板94的下端与导轨43的入口吻合在一起，这时操作舱26与松卷站7连接。
现在可以说明系统1的操作情况。为了简单起见，只就一个松卷站7来说。开始时台车9是在滑道8上的任何位置，滑块22在高于松卷站7的升起位置，滑块24在夹弄25之外并在松卷站7和滑道8之间的后退位置，而正被谈论的松卷站7是在图2a所示的操作位置，即在轴销31a上的带盘11a正在正常地松卷。带盘11a上的带子5被跨绕在惰轮40上然后送到横片45下面的导轨43上，之后带子5离开导轨43的弯曲部分47跨绕滚轮50、52和48，并通过滚轮组59，然后送到导轨44上，在其出口处带子5被连接到一个已知的牵引单元(未示出，是单元中各该机械3、4的一个部件)上并被完全松卷。
在图2a中的操作情况下，上胶机构56和滚压机构58均被各自的促动器60和61保持在升起位置不与带子5接触。
当带子5松卷时，带盘11a的半径逐渐变小，因此杠杆64环绕轴63向反时针方向(按图2b)转动。当带盘11a将要走到头时，杠杆64触动一个传感器(未示出)使它发出一个信号(对每一个松卷站7都不同)以便起动自动操作装置20。在接到起动信号时，自动操作装置20便判断信号发出站，从而知道走完带盘11a的型式，接下来完成一系列的操作，包括使台车9沿滑道8移动到装有与空盘11a同一型式带盘11的存储器10旁;环绕轴线14转动装卸臂12使轴销16同心地朝向带盘11中的第一个;起动促动器17使轴销16作出第一次轴向移动并使它插入所说带盘11的中心孔18内;降低滑块22;将装卸臂12和带盘11转向处于降低后退位置的滑块24，到达一个转移位置，其时轴销16与轴销72同心;起动促动器17，再一次使轴销16作出轴向移动并使带盘11的中心孔18与轴销72接合;最后，起动促动器17使轴销16恢复到原来的缩进位置，这样就可在图3和图4所示的位置上将满盘11释放在轴销72上。
这时，滑块22恢复到高于松卷站7的升起位置;台车9沿滑道8移动一直到滑块24与空盘11a所在的夹弄25对上为止;滑块24移动到前进位置;滑块22(图4和图5)降低到(图5)轴销72与所说松卷站7上摇臂30的轴销31同心，同时轴67和70与同一松卷站7的轴36和38同心为止。进一步使台车9移向松卷站7便可使操作舱26与松卷站7接合并组成机构27，在该机构27处于接合位置时，轴销31与带盘11的中心孔18接合，这样就把它从依靠弹性自动缩回的轴销72上解脱出来，同时面接合盘68和71与面接合盘35和39接合组成两个驱动接合器96和97。
联系到图3和图4，应当指出比起图上所示的位置，轴销72和31的位置应略为向上偏离。实际上当将带盘11装在轴销31上时，须将轴29略为转动(按图4中反时针方向)，该项转动一点也不会影响带盘11a的松卷，而可促使带盘11的外周嵌在滚轮33上两端的凸缘98之间。轴29的这一运动还可为带盘11直径上的一些微小偏差提供补偿，并可用一连接在轴29上的已知的扭力检测器(未示出)来加以控制，这样轴29就可保持停留在带盘11的外周上而带盘11可以稳定地与滚轮32和33的外周接触。
上述结果当然还可用其他方法来达到。例如按照一种没有示出的变型，轴销72可以在轴向予以固定，但可用一促动器使它在横向移动，而其长度只够与部分中心孔18接合，这样，当两上轴销31和72都与中心孔18接合时，轴销72可以下降带动摇臂30一起下降。
在图5所示的位置上，与轴29连接的扭力检测器(未示出)既可起动电机66，使滚轮33和带盘11分别以顺时针和反时针方向(按图5)转动;又可起动电机74，使释放机构73转动到降低位置，其时滚轮82和斜楔83的切削刃84与带盘11的外周接触。在上述转动过程中，上过胶的元件75遇到斜楔83的切削刃而被掀起，被滚轮82带走，滚轮82是靠带盘11的摩擦力来转动的。
这时，将电机66倒转使带盘11以顺时针方向(按图5)转动，带盘11上带子5的解脱出来的前端部分就可沿通道88送到处于较低位置的弯曲板94上，起动传感器95，使电机66停止。
当带盘11被运来并装在轴销31上处于如上所述的备用位置时，带盘11a继续松卷并向走到头接近。但在还没有走到头时，杠杆64就受到另一个传感器(未示出)的干涉，该传感器起动电机69和78。通过接合器97，电机69使横杆41以反时针方向(按图5)环绕轴38转动，刀片42就将带盘11a上的带子5在离开惰轮40不久的上游处予以切断，带盘11a被停止转动，切下来的带子5的尾部99被沿导轨43输送;而电机78则使叉子向反时针方向(按图5)转动，使弯曲板94的自由端对准并接近导轨43的入口。
被相关机械3、4的牵引单元(未示出)以恒定速率V1沿导轨43输送的带子5尾部的端边在经过传感器54时，电机66便会起动，通过接合器96，使带盘11以顺时针方向(按图5和图6)转动，这样带盘11上带子5的前部89便会以大于速率V1的速率V2前进，由于这个较高的速率，在它沿导轨43前进时，它会越来越接近前面说过的带子5的尾部99。
如图6所示，当前面说过的带子5尾部99的端边行经传感器55时，促动器60便会动作使上胶机构56移动到操作位置将尾部99的端部的顶面上胶;经过一定时间后，促动器61(图8)也会动作使滚压机构58降低到导轨43弯曲部47的引出臂51;随着促动器61的动作，电机66停止转动。
如图7和图8所示，一旦尾部99的端部的顶面上好了胶，上胶机构56便会升起以便后来的前部89得以通过，前部89由于以较快的速率前进，不久便会追上尾部99并部分重叠在一起，特别是当尾部99的端部的上胶顶面行经导轨43的弯曲部47时。当部分89和99的两个重叠在一起的部分行经滚压机构58时，机构58的促动器61便起动该机构使切断的带子5和带盘11上的带子5连接在一起，带盘11上的带子5从这时起便被单元2以速率V1松卷，这时如同已经说过的，电机66停止转动。
这时使台车9沿滑道8移动并将自动操作装置20恢复到原来的备用位置，操作舱26就从松卷站7上离开;接着操作促动器37，使轴销31a和轴29轴线间的距离减为最小，然后用轴29使摇臂30以顺时针方向(按图2b)转动180°，即转动到对面，以便将新的带盘转到图2a中带盘11a的位置，这样可便于取出空盘的盘芯18，取出通常是用手进行的。
权利要求
1.一种备有独立换带单元(6)而可供应带状包卷材料的系统(1)，换带单元(6)具有一系列的松卷站(7)，在每一站上为一种相应的卷出带(5)支起一个相应的带盘(11a)，整个系统除了所说的换带单元(6)外，还有一个与换带单元(6)分开的操作工段(2)，其中至少有一台应用带状包卷材料(5)的机械(3、4)；系统的特征是，换带单元(6)有一可沿各松卷站(7)走行的自动操作装置(20)，其上有一操作舱(26)舱，有选择地与每一站(7)连接，以便连同每一个选定的站(7)构成一个更换空盘(11a)的机构(27)。
2.按照权利要求1的系统，其特征为，各松卷站(7)都是至少有一部分被动的，而所说的自动操作装置(20)才是主动起作用的，所说操作舱(26)具有起动设施(66，68-69，71)可有选择地与每一个松卷站(7)连接，以便在更换空盘(11a)时，对松卷站(7)供电。
3.按照权利要求1或2的系统，其特征为，所说操作舱(26)具有自动将满盘(11)供应给松卷站(7)以替代空盘(11a)的设施。
4.按照权利要求3的系统，其特征为，每一所说松卷站(7)具有第一个满盘(11)的支承元件(31)，所说供应设施(72)具有第二个满盘(11)的支承元件(72)，所说操作舱(26)可以移动到操作位置或从其上离开，在该位置上所说第二支承元件(72)可以移到所说第一支承元件(31)的邻近，以便将所说满盘(11)移交到第一支承元件(31)上。
5.按照权利要求4的系统，其特征为，每一所说松卷站(7)还具有与所说第一支承元件(31)联合使用的滚轮设施(33)，它与满盘(11)接触可使满盘(11)环绕其自身轴线转动;所说操作舱(26)具有所说滚轮设施(33)用的第一起动设施(66、68)，当操作舱(26)处于所说操作位置时，所说第一起动设施(66、68)与所说滚轮设施(33)连接在一起。
6.按照前面所说权利要求中任一项的系统，其特征为，所说操作舱(26)还具有一个可将所说满盘(11)释放到所说第一支承元件(31)上的机构(72)。
7.按照前面所说权利要求中任一项的系统，其特征为，所说释放机构(73)具有斜楔设施(83)，可以移动到一个位置或从其上离开，在该位置上斜楔设施(83)与所说满盘(11)的外周面接触并相切，以便除去一个将所说满盘(11)封住的上过胶的元件(75)。
8.按照前面所说权利要求中任一项的系统，其特征为，每一所说松卷站(7)还具有卷出带(5)的导引设施和切断所说带子(5)用的切断设施;所说操作舱(26)还含有一个导引机构(76)以便将所说第一支承元件(31)上所说满盘(11)带子(5)的前部(89)定位在备用位置;一个可用动力驱动的导引充施(77)，以便将所说带子(5)前部(89)从所说备用位置移动到一个与所说导引设施(43)会合的位置;还有第二起动设施(69、71)，在所说操作位置上可与所说切断设施(42)连接，以便使切断设施(42)移动到切断卷出带(5)的位置或从其上离开。
9.按照前面所说权利要求中任一项的系统，其特征为，它还具有存储所说满盘(11)用的设施;以及不断把所说满盘(11)从所说存储设施(10)转移到所说操作舱(26)的第二支承元件(72)上的设施。
10.按照权利要求9的系统，其特征为，所说转移设施(12)构成所说自动操作装置(20)的部件，它可与所说操作舱(26)一起沿所说松卷站(7)移动。
11.一种基本上如同本文结合附图所描述和说明的、备有独立换带单元而可供应带状包卷材料的系统。
全文摘要
一种系统(1)，其特征为，含有一个至少有一台机械(3、4)应用带状包卷材料(5)的操作工段(2)，一个与操作工段(2)分开的自动供带单元(6)，其中有多个并排排列的被动的松卷站(7)，每一站为一种相应的带子(5)支起一个相应的带盘(11a)，可有选择地与一个沿着松卷站(7)行走的主动的自动操作装置(20)连接，该自动操作装置(20)又有一个操作舱(26)可有选择地与每一站(7)连接，以便与每一站一起，组成一个可更换空盘(11a)的机构。
文档编号B65B19/22GK1091104SQ9311943
公开日1994年8月24日 申请日期1993年10月28日 优先权日1992年10月28日
发明者阿曼多·尼瑞 申请人:吉第联合股份公司