专利名称：以不同的排列包装系列物品的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以不同的排列包装系列物品的方法，本发明进一步涉及一种对该方法进行实施的设备。
本发明的目的在于包装特别是袋状包装件，其包含例如速溶汤料，薯片，速溶茶和许多其它产品，不只是包含那些属于食品的部分，而且还包含任何种类产品，并且不只是袋和包装件，还有盒和任何其它形状的物品和/或包裹。物品被包装成两种排列，在外包裹中或者在包装件中互相抵靠和/或互相重合，最好是在可以撕开成为两部分的纸板箱中，它们各保持所述排列中的一种，因此打开所述的纸板箱时不必重新排列，而是以这样的形式准备好展示，销售和使用。
从EP-A-O704386中已知一种有上面描述的包装件的纸板箱。应当知道，这种方式的包装节省许多空间和包装材料，因为包装件的一个端部非常薄，并且包装件被包装成两种排列的包装件的薄的部分互相面对互相重合(图3)，从而这种重合不会造成在堆垛方向的任何排列的总扩展范围，因为只是较薄的部分互相重合。
就可应用的体积和外包装材料的使用，输送，贮存和展示而言，使用这种包装方式通常被认为是理想的和方便的，至今很少对这种包装设备的有益方式进行考虑。一个大问题是对连续变化方向的实际需要，其中物品被堆垛成两种不同的排列方式，单个物品和排列的计数和分组，和这种排列的输送到包装。特别是，至今没有包装机或者任何建议或者解决方案来实现高速包装和这种包装物品方法的安全。
因此，本发明的一个目的是提供一种以不同的排列包装系列物品的方法和设备。此外，本发明的一个特别目的是提供一种装置，它用于在高包装速度同时具有高度安全性和可靠性下进行操作。最后，本发明的目的是在各方面改进在此领域中的公知技术。
按照本发明，这些目的由一种方法实现，该方法是以互相相对的方向向着公共的、用于接收和堆垛物品的接收区纵向供给每个排列的物品，在此，将第一物品停止和横向传送到第一收集阶段、用于收集两种物品排列的垛的一部分，随后将这样收集的部分释放到第二收集阶段，该第二收集阶段通过停止和传送第二物品，用于收集完整垛的其余部分，然后所述的完整的垛向前移动，为作进一步的处理和包装，并且在所述第一收集阶段期间，所述完整的垛进行移动。
实施上述方法的设备包括由纵向输送器以互相相对的方向向着公共的用于接收和堆垛物品的接收区设置每个排列的物品，在此，设置由横向输送器停止和横向传送到第一收集装置的第一物品，用于收集两种物品排列的垛的部分，随后设置释放到第二收集装置的收集的部分，通过停止和传送第二物品，用于收集完整垛的其余部分，然后所述的完整的垛向前移动，为作进一步的处理和包装，并且在所述第一收集阶段期间，所述完整的垛进行移动。
本发明的进一步的特征和优点由下面的说明书并参照附图揭示出来。
图1表示本发明方法或装置的主要部分的示意透视图；图2表示相应于图1的本发明最佳实施例的一般原理的放大视图；图3表示图2部分的局部的放大透视图；图4表示图3所示部分的侧视图。
图中，本发明的整个装置由1来表示。其包括两个纵向输送器2，最好是环形带输送器，它们位于同一水平面上，相互平行但是彼此隔离开，并且用底部4和顶端5朝向两个纵向输送器共用的接收区6供给包装件3，对于物品的每个排列71设有一个输送器2。一个执行装置7设置在横跨各输送器的位置，以建立一个停止包装件的停止区8。
各执行装置包括一个停止板9，其最好是悬挂在作为执行装置的一部分的操作杆10上，该操作杆10例如是一个气压缸。各停止板的精确位置当然是以已知的方式本身可以调整的，因此包装件在各输送器上的行进的长度，以及两个停止板的平面之间的纵向距离能够调整，主要是用于适应所处理物品的尺寸。在某些特别的应用场合，各停止板在垂直方向和/或水平方向的角度也可以调整，相对于输送器平面和轴向分别偏离一般为90°。执行装置7连接到例如光电管的传感器12上，该传感器与各输送器相关联，并且与计算机单元13相连，用于检测任何错误的供给、或者是关于包装件的一般取向，或者是包装件的相互关系。当供给错误时，相关的输送器的执行装置将向上拉其停止板，使得错供的包装件通过输送器的所述的停止板到达错供包装件的收集区14。
在各停止板9前面，即各输送器的上游，设有一个横向输送器15，其与输送器2成直角，并且在该输送器2的上方，最好是环形带式输送器，其具有拖板16。这些输送器的下部向两个纵向输送器之间的所述的收集和堆垛区6移动，从而所述的拖板传送在纵向移动的、并且在横向由所述的停止板停止的物品，将其传送到一个邻近各纵向输送器和各停止板9前面的各停止区8的水平接收区17。
两个接收板17最好设在同一高度，与纵向输送器的上部的高度相比稍低。这两个高度之间的差值可相应于接近被处理的物品的最大的厚度。在各输送器的上部与各接收板17之间，设有一个钭导板18，其一个臂基本上与所述的输送器上部在相同的平面内，而另一个臂向下弯折。这两个臂限定一个通道19，用于收集和堆垛物品。所述的接收板17的宽度相应于并稍小于所述的通道19的宽度，而这些板的长度，特别是如果位于同样的高度时，基本上等于或者小于各包装件的长度。认为板的携带部只是包装件的长度的40～80％是足够的。甚至有效区40％仅仅将袋状包装件保持在所述的板上，因为底部相当的厚并因此比顶部重。横向输送器15相互平行，并且可以相互稍稍重叠，而其横向延伸并因此拖板16的横向延伸最好只是包装件的长度的一部分，例如20～90％，具体是约为60％。
各接收板17的下游设有一个定位板20，其大体上位于横向于接收板的垂直平面20，当然其精确位置能够被调整。在操作时，定位板20是静止的，而接收板是可移动的，首先以相对于邻近输送器的下游方向移动，然后返回到区6上方各横向输送器一端下面的延伸位置。移动是由执行元件21进行的，该操作元件例如是带有杆22的气压缸，该杆22安装在上述的接收板上。当一件物品已经落在板上时，各板17可以单独地撤回，或者当一件物品已经落在各板上时，两个板可以同时撤回，因此通过这样的同时移动，一次可释放两件物品，这种情况特别应用在当两排列物品之间有重叠的场合。
通道19由所述的角导板18横向地限定，然而一个板的一个垂直臂不覆盖所述的通道的整个侧边，而只是减小为垂直条23，栅栏形上收集装置25，如阶段提升器的水平杆24的自由端可以插入到垂直条23之间。这个提升器，也可叫做降低装置，其一侧靠近所述的通道，并且可以移动，其杆24形成一个中间平台，用于接收的和堆垛的包装件，通过一个带一个操作杆27的执行元件26，例如气压缸，杆24可以移进和移出所述的通道。在接收物品的同时，借助于一个连结例如气压缸的执行装置30(未示)，上阶段提升器可以分阶段37从上高度28到下高度29向下移动，各阶段大致相应于接收的物品的厚度。除了所述的阶段37，上阶段提升器在上高度位置横向移动一个接合阶段43进入所述的通道，并且在下高度位置移动一个脱开阶段44从所述通道移出，最后以一个阶段45从上一阶段的位置上升到在阶段43前面的上位(待命)位置。
所述通道19上端的横向件由所述的导板的成角度的延续部分31封闭，中部留有一个垂直贯通的槽32，用于下收集装置34，例如一个阶段提升器的支承臂33。该下收集装置也叫降低装置，其能够由一个执行装置36以阶段38从与上阶段提升器25的低位29相重合的高位降低到低位35，操作装置36具有例如一个气压缸(未示)。设置下阶段提升器的阶段38，以便连续地从所述通道19中的上位向下到所述的通道外面，并进入到具有大致与所述的通道具有相应形式的排列支架39，即具有横向表面40，成角度的延续部分41和在上端的槽42。在这种情况下，最好有两个连续的表面40，因为不需要任何水平贯穿。除了下降阶段38，下阶段提升器还可以从其下位35提升到达其上位29，以一个主要的单一阶段到其待命的上位。
除了可调整性，所述的通道19是静止的，所述的排列支架39是可以横向移动的，其可以通过一个执行装置47远离两个阶段提升器，从而排列支架跨过一个滑动表面48，该滑动表面48靠近并位于由所述的支承臂33携带的一个平台49，和一个由一个支承臂51携带的同样的平台50之间，该支承臂51是属于一个传递单元53的执行装置52。
在所述的单元53的上方，设有一个与排列支架39具有相似形状的静止的导向通道54。在通道54上方，设有一个传送装置55，其具有与排列支架39相似的形状，但是可以关闭除下端以外的所有的周边，用于接收一个双排列的物品，如图所示。
传送单元53悬挂在一个执行装置56上，借助于执行装置56，传送单元53设置在附带的滑动表面57上方，以便进一步离开两个阶段提升器的方向移动，移动到例如一个纸箱板58上，该纸箱板以箭头59的方向从纸箱板垛60，例如通过已知的吸附装置(未示)供给到位。
然后，带有例如一个具有公共重叠部分的双排列的纸箱板，向下进入一个折叠单元61，图中只示出了折叠单元61的一侧，该侧包括例如弯曲的汇合杆62，该杆与另一个折叠装置合作，使纸箱板绕双排列自动折叠，这另一折叠装置是公知的，在此未示出。一个这样折叠和封闭的纸箱63以箭头64和65的方向移动进入下一步的处理操作。
所有的通道，传送单元，支架等当然都可以设计成可调整的，和/或为了不同的物品的尺寸而可更换的。所述的包装件最好包括公知的一个中央拉开线66，和环绕窗口68的窗线67。首先，窗口被撕去，然后通过绕所述线或者所述线的一部分将包装件的两半弯折180°，使两个排列分开，各自处于其自身的一半，其用作展示(见图中的A,B,C)。线66和67最好包括合适的穿孔。边界折叠线可以包括压痕槽。图中还揭示了几个限定不同折片的公知的切口。
图2～4详细地示出了多数的特征，而图1示出了一个简化的和改变的实施例，其中上阶段提升器可在远离下阶段提升器的方向上撤回，即下阶段提升器在双排列物品下面从一个底端排列延伸，而上阶段提升器可从另一个底端排列插入。各接收板夹持一个物品，最好同时释放，使得在排列的形成期间或者作为第一包装件落到上阶段提升器时，两个物品互相重叠下落到包装件的垛72上。上阶段提升器的作用是接收部分包装件垛72。在形成这部分期间，下阶段提升器的设置最好横向移动，带着完整的包装件垛72，通常是两个排列，移动到一个纸箱板或者其它用于夹持和/或进一步处理的装置。所有这些特征也适用于图2～4所示的实施例，或者任何其它本发明范围内的实施例。
在任何情况下，不是必须使物品，单个包装件或者类似物互相重叠。两个排列也可以互相靠住，因此甚至具有平行六面体形状的物品，包装件或类似物也在本发明范围内。另一方面，可以100％的重叠或者改变各种物品。特别是在这种情况下，对于来自两个横向输送器的物品来说，只需一个接收板就足够了。
图2～4示出的设备1的功能如下在纵向输送器2上，物品3分别以第一方向68和第二方向70移动，其底端4首先朝向接收区6。其移动受传感器12和计算机单元13的监控，如前所述。由于本发明可以达到相当高的速度，例如在各输送器上每秒钟一件物品，这意味着每秒钟为两件的包装速度。
物品由相应的停止板9停住。在高的移动速度下，停止的物品的精确定位时常是不可能的。特别是充气的包装件会稍稍弹回，可能稍稍交叉。停止的物品时常不够精确地处在此位置，即由相应的横向输送器15的拖板16横向远离相应的纵向输送器，并且掷入通道19的上端到达相应的接收板17。
如上所述，两个接收板可以交替地或者同时撤回，因此使物品一个接一个地落下或者两个同时落下。落下不只是简单的撤回板，而且也是一个精确的定位动作，当停在板上的物品由板拖向和拖离其定位板20时，由于供给不精确或者其他原因，在物品底部4和板20之间的任何间隙被消除，使得两个物品排列的相互定位非常精确成为可能，通常是在低速，当纵向输送器的速度很高时，由于物品移动之间的间隙相同，因此部分高速是适当的。不精确的相互定位可引起两个排列重叠区或者一个凹下或者一个凸起，从而引起变形，损坏甚至停机。通过适当地调整定位板，这种不方便能很容易避免。
当开始收集和堆垛物品时，将上阶段提升器25插入到通道19的上位28。对于每个物品或者每对重叠的物品，提升器下降一个阶段37，直到达到下位29，在此下阶段提升器34用其平台49等候。现在，由阶段44横向撤回上阶段提升器，并且向上由阶段45到达附加通道19的待命上位，而在阶段34下降下提升器到高度35，相应于物品的收集/堆垛的速度。当到达下阶段提升器的高度时，将上阶段提升器推入通道19，再以双排列形式接收堆垛72的部分物品，例如整垛72的8～50件物品中的4～12件物品。在此阶段，物品充填入排列支架，并且由执行装置47横向撤回，到滑动表面48的上方，并且到达传送单元53的平台50。然后，执行装置52将向上提升通过导向通道54，并进入传送装置55到达滑动表面57的高度，在此，执行装置56将移动带有收集的物品垛72的所述的传送单元，跨过滑动表面57，到达纸箱板58，然后纸板抽吸下降到折叠单元61，在这里，汇合杆62将纸箱板绕所述收集的垛72折叠成为一个关闭的密封的箱63，其被供给作进一步处理和/传送。
一旦平台50已经提升到排列支架38的上方时，支架由执行装置47返回到通道19正下面的其开始位置。然后平台49又提升到上位29，等待接收由上阶段提升器释放的堆垛物品的新的部分，于是充填下阶段提升器完成其工作、以及排列支架传送完整堆垛72并返回到其起始位置所化费的时间间隔。
所有这些都使得所有部件能够高速操作和高度精确。
本发明不限于上面所描述的及附图示出的实施例。在由下面的权利要求概述的本发明的构思的范围内，当然能进行随意更改。提升器25和34可以连续地下降，以代替阶段下降。
权利要求
1．以不同的排列包装系列物品(3)的方法，其特征在于，以互相相对的方向(69,70)向着公共的、用于接收和堆垛物品(3)的接收区(6)纵向供给每个排列(71)的物品，在此，将第一物品停止和横向传送到第一收集阶段(25)、用于收集两种物品排列(71)的垛(72)的一部分，随后将这样收集的部分释放到第二收集阶段(34)，该第二收集阶段通过停止和传送第二物品，用于收集完整的垛(72)的其余部分，然后所述的完整的垛(72)向前移动，为作进一步的处理和包装，并且在所述第一收集阶段期间，所述完整的垛进行移动
2．按照权利要求1的方法，其特征在于，在接收区(6)，物品(3)首先由停止装置(7～11)停止，然后被横向传送到所述的接收区(6)，以后在其所在的位置上由接收和定位装置(17～22)停止和调整，然后由单个或者成对释放到所述的第一收集阶段(25)，在所述的第二收集阶段(34)送到以及总成到垛(72)。
3．按照权利要求1的方法，其特征在于，在所述第二收集阶段(34)期间，形成一个完整垛(72)的物品(3)被夹持在一起，并且由传送装置(53～55)传送到一个纸箱板或者类似物(58)上，并且由折叠单元(61)封闭。
4．用于执行权利要求1至3中任何一个的方法的设备(1)，包括以不同的排列(71)包装系列物品(3)的装置，其特征在于，由纵向输送器(2)以互相相对的方向(69,70)向着公共的用于接收和堆垛物品(3)的接收区(6)设置每个排列(71)的物品，在此，设置由横向输送器(15)停止和横向传送到第一收集装置(25)的第一物品，用于收集两种物品排列(71)的垛(72)的部分，随后设置释放到第二收集装置(34)的收集的部分，通过停止和传送第二物品，用于收集完整的垛(72)的其余部分，然后所述的完整的垛(72)向前移动，为作进一步的处理和包装，并且在所述第一收集阶段期间，所述完整的垛进行移动。
5．按照权利要求4的设备，其特征在于，两个纵向输送器(2)位于同一高度上，相互平行但是彼此隔离开，并首先将底端(4)朝向所述的共用接收区(6)供给包装件(3)，一个执行装置(7)横跨各输送器，建立一个停止包装件的停止区(8)，各执行装置包括一个停止板(9)，其最好是悬挂在形成执行装置(11)的一部分的操作杆(10)上，该操作杆(10)例如是一个气压缸，各停止板的精确位置当然是可以本身已知的方式调整，使得两个停止板的平面之间的纵向距离能够调整，主要用于适应所处理物品的不同的尺寸。
6．按照权利要求4或5的设备，其特征在于，执行装置(7)连接到传感器(12)，例如光电管，该传感器与各输送器相关联，并且与计算机单元(13)相连，用于检测任何错误的供给，或者有关包装件的一般取向，或者是包装件的相互关系，并且当供给错误时，相关的输送器的执行装置将向上拉其停止板，使得任何错供的包装件通过输送器上的所述的停止板，到达错供包装件的收集区(14)。
7．按照权利要求4至6的设备，其特征在于，在各停止板(9)前面，各输送器的上游，设有一个横向输送器(15)，其与输送器(2)成直角，并且在该输送器(2)的上方，其具有拖板(16)，这些输送器的下部向两个纵向输送器之间的所述的收集和堆垛区(6)移动，所述的拖板传送物品，该物品在纵向输送器上移动，并且在横向由所述的停止板停止，第一收集装置最好经过一个邻近各纵向输送器和各停止板(9)前面的各停止区(8)的水平接收板(17)。
8．按照权利要求7的设备，其特征在于，两个接收板(17)设在同一高度，与纵向输送器的上部的高度相比稍低，在各输送器的上部与各接收板(17)之间，设有一个钭导板(18)，其一个臂基本上与所述的输送器上部在相同的平面内，而另一个臂向下弯折，这两个臂限定一个通道(19)，用于收集和堆垛物品，这些板的长度，如果位于同一高度时，大致等于或小于各包装件的长度，例如只是物品长度的40～80％。
9．按照权利要求4至8中任一个的设备，其特征在于，各接收板(17)的下游设有一个可调整的定位板(20)，其大体上位于横向于接收板的垂直平面，接收板是可移动的，首先以相对于邻近输送器的下游方向移动，然后再移动回到区(6)上方相应的横向输送器一端下面的延伸位置，各板17可以单独地撤回，或者两个板可以同时撤回，一次释放两件物品。
10．按照权利要求8或9的设备，其特征在于，一个导板(18)的一个垂直臂不覆盖所述的通道的整个侧边，而只是减小为垂直条(23)，一个栅栏形的上收集装置(25)，例如阶段提升器，的水平杆(24)的自由端，可以插入到垂直条(23)之间，这个装置的一侧靠近所述的通道，并且可以移动，其杆(24)形成一个中间平台，用于接收的和堆垛的包装件，通过一个执行元件(26)，例如气压缸，通过一个操作杆(27)，该杆(24)可以移进和移出所述的通道，借助于结合例如一个气压缸的执行装置(30)，上阶段提升器可以分阶段(37)向下移动，从上位(28)到下位(29)，各阶段大致相应于接收的包装件的厚度，除了所述的阶段(37)，上阶段提升器在上位横向移动一个接合阶段(43)，进入所述的通道，并且在下位移动一个脱开阶段(44)，从所述通道移出，并且最后以一个大阶段(45)从上一阶段的位置上升到在上述阶段(43)前面的上位(待命)位置。
11．按照权利要求8至10中任一个的设备，其特征在于，所述通道(19)上端的横向件由所述的导板的成角度的延续部分(31)封闭，中部留有一个垂直贯通的槽(32)，用于下收集装置(34)的支承臂(33)，该下收集装置能够由一个执行装置(36)，在阶段(38)从与上阶段提升器(25)的低位(29)相重合的高位降低到低位(35)，执行装置(36)连接例如一个气压缸，设置下阶段提升器的阶段(38)，用于从所述通道(19)中的上位连续向下到所述的通道外面，并进入到大致与所述的通道具有相应的形式的排列支架(39)，即具有横向表面(40)，倾斜的延续部分(41)和在上端的槽(42)，表面(40)最好是连续的，下阶段提升器可以从其下位(35)提升到其上位(29)，在那里以一个主要的单一阶段(46)到其待命位置。
12．按照权利要求11的设备，其特征在于，除了任何可调整性外，所述的通道(19)是静止的，所述的排列支架(39)是可以横向移动的，可以通过一个执行装置(47)远离两个阶段提升器，从而排列支架跨过一个滑动表面(48)，该滑动表面(48)靠近并且位于由所述的支承臂(33)携带的一个平台(49)，和一个由一个支承臂(51)携带的同样的平台(50)之间，该支承臂(51)属于一个传送单元(53)的执行装置(52)。
13．按照权利要求12的设备，其特征在于，在所述的单元(53)的上方，设有一个静止的与排列支架(39)具有相似形状的导向通道(54)，在通道(54)上方，设有一个传送装置(55)，其具有与排列支架(39)类似的形式，但最好可以关闭除下端以外的所有的周边，其用于接收一个双排列的物品。
14．按照权利要求13的设备，其特征在于，传送单元(53)悬挂在一个执行装置(56)上，借助于执行装置(56)，传送单元(53)设置在附带的滑动表面(57)上方，以进一步离开两个阶段提升器的方向移动，到达例如一个纸箱板(58)上，该纸箱板从纸箱板垛(60)例如借助吸附装置供给到位。
15．按照权利要求14的设备，其特征在于，带有例如一个具有公共重叠部分的双排列的物品的纸箱板或类似物，向下抽吸进入一个折叠单元(61)，其包括例如弯曲的汇合杆(62)，该杆与另一个折叠装置合作，使纸箱板绕双排列自动折叠，将一个这样折叠和封闭的纸箱(63)移动以备进一步处理。
16．按照权利要求4至15中任何一个的设备，其特征在于，上阶段提升器可以从远离下阶段提升器的方向撤回，该下阶段提升器在双排列物品下面从一个底端排列延伸，而上阶段提升器可以从另一个底端排列插入，接收板各夹持住一个物品，并且最好同时释放。
17．按照权利要求8至16中任何一个的设备，其特征在于，当开始收集和堆垛物品时，上阶段提升器(25)在上位(28)插入通道(19)，对于每个物品或者每对重叠的物品，提升器降下一个阶段(37)，直到到达下位(29)，下阶段提升器(34)在此以其平台(49)等候，上阶段提升器横向撤回(阶段44)，并且向上(阶段45)到达附加到通道(19)的上待命位置，而下阶段提升器在阶段(38)下降到所述高度(35)，相应于物品的收集/堆垛的速度，当下阶段提升器的高度达到时，上阶段提升器再被推入通道(19)，以接收双排列中堆垛(72)的部分物品，排列支架充填物品时，由执行装置(47)横向撤回，在滑动表面(48)上方，并且到达传送单元(53)的平台(50)，执行装置(52)将向上提升通过导向通道(54)，并进入传送装置(55)到达滑动表面(57)的高度，在此执行装置(56)移动带有收集物品堆垛(72)的所述传送单元，跨过滑动表面(57)到达纸箱板(58)，然后抽吸纸箱板下降到所述折叠单元(61)。
18．按照权利要求8至17中任何一个的设备，其特征在于，一旦平台(50)已经提升到排列支架(38)的上方，支架就由执行装置(47)返回到通道(19)下面的其开始位置，然后平台(49)又提升到上位(29)等待接收由上阶段提升器释放的堆垛物品的新的部分，充填下阶段提升器完成其工作、以及排列支架传送完整堆垛(72)并返回到其起始位置所化费的时间间隔。
全文摘要
本发明涉及以不同的排列(71)包装系列物品(3)的方法和设备(1)。按照本发明,每个排列(71)的物品以互相相对的方向(69,70)由纵向输送器(2)向着公共的用于接收和堆垛物品(3)的接收区(6)供给,在此,第一物品停止和横向传送到第一收集装置(25),用于收集两种物品排列(71)的堆垛(72)的一部分,随后将这样收集的部分释放到第二收集装置(34),该第二收集装置通过停止和传送第二物品,用于收集完整堆垛(72)的其余部分。然后所述的完整堆垛(72)向前移动,作进一步的处理和包装,并且在所述第一收集阶段期间,堆垛进行移动。
文档编号B65B5/06GK1217693SQ9719439
公开日1999年5月26日 申请日期1997年5月9日 优先权日1996年5月8日
发明者芬恩·R·汉森, 奥利·P·萨克斯鲁德 申请人:达尔威尔公司