纸板包装机和用于纸板包装机的折叠装置的制作方法

1.本发明涉及一种纸板包装机，尤其涉及一种用于生产用于多个纸盒包装的盒子、托盘和/或围裹式单元的纸板包装机。本发明还涉及一种用于这种纸板包装机的折叠单元，以及一种用于纸板包装机的折叠方法。


背景技术：

2.单个包装容器，例如液体食品包装容器，通常由基于纸盒的材料制成，并使用高速填充机进行填充。当填充、成形和密封的包装容器从填充机卸载时，它们被转移到纸板包装机，其中预定数量的包装容器以包装模式堆叠并放置在由纸板坯料制成的箱中。
3.纸板箱，其可以是盒子、托盘或围裹式单元的形式，是通过折叠坯料生产的；坯料可以例如通过将瓦楞纸板片材或类似物切割成预定形状来形成。坯料的形状根据要放入该箱内的包装容器的尺寸和数量，以及包装方式而不同。在托盘坯料的情况下，坯料片材具有覆盖已以预定包装模式堆叠在坯料片材上的成组的包装容器的两个相对侧表面的形状。在围裹式坯料的情况下，坯料片材具有完全覆盖已以预定包装模式堆叠在坯料片材上的成组的包装容器的形状。对于各种类型的纸板箱，纸板坯料包括需要折叠以形成该箱所需形状的翼片。
4.同一申请人在ca2771449中描述了翼片折叠的示例。根据本公开，l形翼片折叠器由向上推动纸板箱的气动致动器致动。在翼片折叠期间，纸板箱在机器进给方向上是静止的。
5.由于客户对纸板箱的尺寸大小的要求不同，如果生产商决定改变要制造的箱的物理尺寸，上述现有技术的翼片折叠器需要相应地调整。
6.因此需要改进的纸板包装机，特别是改进的翼片折叠单元，其可以用于不同尺寸的纸板箱。


技术实现要素：

7.本发明的一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个上述限制。特别是，一个目的是提供一种纸板包装机，其允许准确折叠纸板箱的翼片，而不论纸板箱的尺寸如何。
8.根据第一方面，提供了一种翼片折叠单元。翼片折叠单元包括至少一个翼片折叠装置，该翼片折叠装置具有盘状构件，该盘状构件被配置为布置在第一位置以促使关联的纸板箱的经过的前翼片进行折叠，并且布置在第二位置以允许关联的纸板箱的展开后翼片通过盘状构件。
9.盘状构件可以包括凸部和凹部。由于沿一整圈的不同几何形状，可以控制盘状构件与经过的翼片的接合。
10.凸部可以是具有圆形周边的区段。
11.盘状构件可被配置为从其第二位置旋转至其第一位置，从而促使关联的纸板箱的
后翼片进行折叠。
12.盘状构件可以连接到连杆臂。连杆臂可以与纸板箱进给器基本平行地延伸。在一个实施方案中，连杆臂被枢转地支撑。
13.翼片折叠装置可以包括两个间隔开的翼片折叠装置。因此，每个翼片折叠装置都可以使翼片折叠在纸板箱的特定侧上。
14.翼片折叠装置因此可以布置在进给器(60)的相对侧上。
15.两个翼片折叠装置都可以由一共同的电动机驱动。此外，可以提供控制器并将其配置为控制盘状构件的旋转。
16.根据第二方面，提供了一种纸板包装机。纸板包装机包括根据第一方面的翼片折叠单元。
17.根据第三方面，提供了一种用于执行翼片折叠的方法。该方法包括进给展开的翼片以通过盘状构件的凸部，从而促使翼片折叠。一旦翼片通过凸部，该方法就执行盘状构件的旋转，使得盘状构件的凹部面对一个或多个翼片的输送区域，并且一旦展开的后翼片通过凹部，该方法就执行盘状构件的旋转，使得凸部将加速并从后面到达后翼片，从而导致后翼片折叠。
18.该方法可以进一步执行盘状构件的最终旋转，以将盘状构件返回到其空闲位置，在该位置中凸部准备与经过的前翼片接合。
19.根据第四方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储被配置为由一个或多个处理器执行的一个或多个程序。一个或多个程序包括指令，其用于控制盘状构件的位置，使得经过的展开翼片与盘状构件的凸部接合，由此促使翼片折叠，并且一旦翼片通过凸部就用于控制盘状构件的旋转，使得盘状构件的凹部面对一个或多个翼片的输送区域，并且一旦展开的后翼片通过凹部就用于控制盘状构件的旋转，使得凸部将从后面加速并到达后翼片，从而导致后翼片折叠。
20.本发明的其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述以及附图中显现。
附图说明
21.现在将参考所附示意图以示例的方式描述本发明的实施方案，其中：图1是根据一实施方案的纸板包装机的示意图；图2是由纸板包装机生产的纸板包装的立体图；图3是要进给到纸板包装机并用于形成纸板箱的坯料的俯视图。图4a至图4d是如何通过根据一实施方案的纸板包装机将纸板坯料转变为纸板箱的示意性侧视图；图5是根据一实施方案的具有翼片折叠单元的纸板包装机的部件的俯视图；图6至图10是根据一实施方案的翼片折叠过程的示意性俯视图；图11是根据一实施方案的翼片折叠单元的立体图；以及图12是纸板包装机的方法的示意图。
具体实施方式
22.参考图1，示出了纸板包装机10。纸板包装机10被配置为将纸板坯料转变为纸板包装，如下文将解释的。
23.纸板包装机10被供给坯料匣盒12。匣盒12包含在匣盒12中彼此堆叠的多个单独的坯料。纸板包装机10还接收单个包装20的流，该包装例如填充有液体食品或其他合适内容物(其可以是固体形式或液体形式)的纸盒包装20。
24.纸板包装机10包括坯料拾取器14，该坯料拾取器14被配置为进入匣盒12并同时抓住一个坯料50，并将坯料50从匣盒12移动到坯料进给器16。坯料进给器16优选地被配置为执行坯料的初始折叠并将其朝向最终纸板包装30成形。因此，进给器16以某种方式被配置为也接收纸盒包装20，并且将纸盒包装20布置在纸板包装30内。
25.沿进给器16的输送路径设置有翼片折叠单元100。从图1中显见，纸板包装机10还至少包含用于控制翼片折叠单元100的操作的控制单元40。
26.在图2中示出了纸板包装30。纸板包装30仅代表坯料50如何成形为用于多个单独包装容器20(在该示例中为12片)的包封结构的一个示例。
27.在图3中，示出了纸板坯料50的示例。纸板坯料50呈平板形式，包括多个特征以帮助将坯料50成形为三维体。
28.第一折痕线51a横向布置以将后板52a与底板52b分开。类似地，第二折痕线51b与第一折痕线51a平行但间隔地布置以将底板52b与前板52c分开。第三折痕线51c与第一折痕线51a和第二折痕线51b平行但间隔布置以将前板52c与顶板52d分开。
29.坯料50设置有多个翼片53至55。前翼片53a在前板52c的每一侧上侧向延伸，而后翼片53b在后板52a的每一侧上侧向延伸。底翼片54a在底板52b的每一侧上侧向延伸，而顶翼片54b在顶板52d的每一侧上侧向延伸。更进一步地，闭合翼片55从顶板52d纵向延伸。
30.现在转向图4a至图4d，示意性地示出了形成纸板箱的过程。应该注意的是，所描述的过程是为图3所示类型的坯料50配置的；如果使用其他坯料50，可以调整形成纸板箱的过程。
31.在图4a中，多个包装容器20定位在坯料50的底板52b上。后板52a和前板52c从底板52b折叠大约90
°
。
32.在图4b中，显示了前翼片53a和后翼片53b是如何朝着包装容器20向内折叠的。
33.在图4c中，顶板52d向下并朝向包装容器20的上部折叠。
34.在最后的步骤中，如图4d所示，顶翼片54b向下折叠，而底翼片54a向上折叠。此外，闭合翼片55向下折叠。任选地，顶翼片54b和底翼片54a密封到前翼片53a和后翼片53b，并且闭合翼片55可以密封到后板52a。
35.现在，参考图5及以后，将给出翼片折叠单元100的细节。翼片折叠单元100被配置为折叠坯料50的前翼片53a和后翼片53b，但应当理解翼片折叠单元100可以用于折叠任何类型的合适翼片。
36.在图5中示出了进给器16的示意性俯视图；输送方向由方框箭头指示。进给器16接收坯料50的流(如图1所示)，并且坯料50在它们沿进给器16进行输送过程中被转变成闭合的纸板箱60。因此，如图5所示，前导的即将成形的纸板箱60a之后是尾随的即将成形的纸板箱60b。
37.翼片折叠单元100沿进给器16的输送路径布置。特别地，翼片折叠单元100包括在进给器16的第一侧上的第一翼片折叠装置110a，以及在进给器16的相对侧上的第二翼片折叠装置110b。
38.如图5中可见，尾随的纸板箱60b布置成其前翼片53a和后翼片53b仍展开。然而，一旦纸板箱通过翼片折叠单元100，前翼片53a和后翼片53b将由于翼片折叠单元100的动作而被折叠。这在前导的纸板箱60a中示出。
39.如将在下文中解释的，翼片折叠单元100的操作由控制器120控制。控制器120形成翼片折叠单元100的一部分，或与其连接，以便将控制信号传输到翼片折叠单元100的驱动部件。
40.图6中示出了翼片折叠单元100。翼片折叠单元100包括第一翼片折叠装置110a和第二翼片折叠装置110b。翼片折叠装置110a至110b布置在进给器16的相对侧边上，使得第一翼片折叠装置110a将作用在纸板箱60的一侧，而第二翼片折叠装置110b将作用在纸板箱60的相对侧。
41.从图6中可以看出，翼片折叠装置110a至110b是相同的，至少在它们如何作用在纸板箱60上并与相应的翼片53a至53b接合方面是相同的。
42.如将关于图11进一步解释的，翼片折叠单元100包括驱动装置130，优选地为电动机的形式。电动机130由电源(未示出)供电，并且电动机130连接到控制器120以接收控制信号。
43.再次参考图6，翼片折叠装置110a至110b包括盘状构件140。仅针对左侧的翼片折叠装置110a插入附图标记，尽管另一个翼片折叠装置110b包括相同的部件。
44.盘状构件140具有凸部142和凹部144。凸部142优选为圆形周边的区段，而凹部144为圆形周边的切口。如图6所示，凸部142延伸略小于180
°
。然而，凸部142的其他延伸也是可能的。凹部144具有弯曲形状，使得盘状构件140呈现爪形。
45.盘状构件140被电动机130旋转地支撑并驱动。盘状构件140的旋转轴线优选与盘状构件140的中心点重合；否则，凸部142将以偏心运动移动，从而在其折叠后可能不支撑翼片53a。
46.在旋转轴线r的位置，盘状构件140可旋转地连接到枢转杆150，该枢转杆150又连接到连杆臂152。连杆臂152基本上平行于进给器16延伸，即平行纸板箱60的输送方向延伸。然而，当盘状构件140通过电动机130的致动而旋转时，枢转杆150将枢转，由此导致连杆臂152也枢转。由此，连杆臂152的方向将略微偏离与进给器16的纵向轴线的严格平行对齐。如图6中可见，连杆臂152由布置成偏离连杆臂152的纵向轴线中心的枢轴接头154处的装置枢转地支撑。
47.随着纸板箱60接近翼片折叠单元100，前翼片53a(仍处于展开状态)将与盘状构件140的凸部142接触。在纸板箱60的该运动期间，盘状构件140保持静止。由于盘状构件140的凸形，即凸部142放置成使得翼片53a将与其接合，随着纸板箱60向前移动，翼片53a将被促使进行折叠。
48.纸板箱60的后续位置如图7所示。在该位置，进给器16已将纸板箱60移动到前翼片53a已被盘状构件140的弯曲部分142完全折叠的位置。到目前为止，盘状构件140还没有旋转。
49.一旦纸板箱60移动到前翼片53a已经完全折叠的位置，即紧接在图7所示位置之后，盘状构件140保持静止以便支撑和引导装载的包装容器以确保它们不会从纸板箱60中移出。当后翼片53b接近盘状构件140时，盘状构件140快速旋转，使得后翼片53b可以通过盘状构件140的凹部144。因此，每个盘状构件140的旋转与后翼片53b的运动同步，这也意味着可调节翼片折叠装置110a至110b的运动以用于不同大小的纸板箱60。这在图8中示出。盘状构件140从图7所示的其位置旋转了略大于90
°
。
50.翼片折叠装置110a被编程，优选地由控制器120编程，以执行盘状构件140从图8所示的位置沿图8所示的方向快速旋转。随着纸板箱60向前移动，凸部142将加速并从后面到达后翼片53b，如图9所示的那样。随着纸板箱60向前移动，并且随着盘状构件140以大于纸板箱60速度的速度沿向前方向推动翼片53b，由于凸部142移动得比纸板箱60快，后翼片53b将被促使沿向前的方向折叠。当盘状构件140到达其初始位置时(即图6所示的角位置)，后翼片53b完全折叠并且盘状构件140的旋转移动停止。
51.对于由进给器16输送的后续纸板箱60重复相同的运动次序。
52.连杆臂152将有助于在翼片53a至53b经过盘状构件140时保持这些翼片折叠。由于前翼片53a已被折叠，它们将与相应连杆臂152的内侧接触以便帮助保持前翼片53a的折叠位置。然而，由于连杆臂152的形状，也将有助于后翼片53b的折叠。特别地，参考图10，在纸板箱60的前面将有一前导的纸板箱。由于纸板箱60静止于进给器16上，使得允许将包装容器装载到尚未展开的纸板箱60上，前导的纸板箱将定位成使得连杆臂152将前导的纸板的后翼片53b保持在其折叠位置。当然，可以执行其他装置来将翼片保持在它们的折叠位置，例如线性马达，其在横向于纸板箱60的输送方向的方向上生成推动运动，以推动和保持翼片抵靠在箱60上。因此，连杆臂152代表用于将翼片保持就位的若干实施方案之一。
53.现在转向图11，示出了与进给器等分开的翼片折叠单元100的实施方案。翼片折叠单元100具有第一翼片折叠装置110a和第二翼片折叠装置110b。每个翼片折叠装置具有盘状构件140，如前面参照图6至图10所描述的那样。第一翼片折叠装置110a由电动机130驱动。然而，第一翼片折叠装置110a通过旋转轴132连接到第二翼片折叠装置110b，使得第一翼片折叠装置110a的盘状构件140的旋转也被传动到第二翼片折叠装置110b，由此使第二翼片折叠装置110b的盘状构件140也旋转。对于传动，可以使用蜗轮或类似物。代替机械传动，也可将单独的马达用于每个翼片折叠装置110a至110b。
54.现在转向图12，示意性地示出了用于翼片折叠的方法200。方法200包括第一步骤202：进给展开的翼片53a以使其通过盘状构件140的凸部142，以便引起翼片53a的折叠。尽管也可以考虑到旋转移动，但凸部142在该步骤期间优选地是静止的。一旦折叠的翼片53a被输送超过凸部142，方法200就执行步骤204：旋转盘状构件140，使得盘状构件140的凹部144布置在面向进给器16的位置。随着展开的后翼片53b接近，由于设置了凹部144，将允许它不接触地通过盘状构件140。一旦展开的后翼片53b通过了凹部144，方法200就执行步骤206：旋转盘状构件140，使得凸部142将加速并从后面到达后翼片53b。在盘状构件140进一步旋转时，后翼片53b将被折叠。
55.在执行步骤206之后，方法200将执行步骤208：使盘状构件140继续旋转以使盘状构件140返回到其空闲位置，在该位置，凸部142准备与经过的前翼片53a接合。
56.重复方法200以执行对经过的一连串物品(优选如前所述的纸板箱60)的翼片折
叠。
57.从以上描述可以看出，尽管已经描述和示出了本发明的各种实施方案，但是本发明不限于此，而是还可以在所附权利要求限定的主题范围内以其他方式实施。