CN102482011A - 用于将液态产品的容器包装成捆的设备和过程 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于将液态产品的容器(3)的组(2)包装成捆的设备。该设备包括容器的组的至少一对包裹站(101-102、103-104、105-106)。每个站包括用于使可延伸的膜(4)包裹在容器的组周围的装置(700)以及用于将容器的组进给到包裹站/从包裹站排出容器的组的操纵装置(400)、容器的至少一个进给线路(200)以及捆的至少一个排出线路(200)。有利地，进给线路和排出线路在不同的包裹站之间共用。本发明还描述了用于将容器包裹成捆的过程。

Description

用于将液态产品的容器包装成捆的设备和过程
技术领域
本发明涉及用于将液态产品的容器，尤其是容纳水或其他饮料的瓶子的组包装成捆的设备和过程。
背景技术
将液态产品的容器的组包装成易于由单人输送的捆是已知的。例如，销售由六瓶水或软饮品形成的捆在超级市场特别常见；通常，成捆销售的瓶子由聚对苯二甲酸乙二酯PET制成，且在更少情况下其由玻璃制成。
PET瓶子的捆的包装通常借助于自动化设备来执行，该自动化设备仔细地将瓶子分组且利用热收缩的塑性材料，通常为低密度聚乙烯LDPE的膜包裹因而形成的组。这种膜被包裹在待包装的瓶子的组的周围，以便使膜的相对边缘至少部分地重叠。重叠的边缘在包装设备的特定热焊接站进行热焊接；因而形成接头，该接头给予膜类似于大致环形带的构型，瓶子被收集在环形带内。在包装过程的随后步骤中，将包裹在热收缩膜的环形带中的瓶子的组传递到包装设备的加热站，加热站内的空气温度足够高(180℃-190℃)以使膜收缩。通常地，加热站为通道型炉。
在加热站，膜收缩到瓶子的组上，从而限制瓶子的组；实际上，由膜限定的环形带模制在成组的瓶子的外侧，使其彼此压紧且形成捆。
一般而言，捆可包括两个、四个、六个瓶子等。
意大利申请ITMI2009A001512描述了用于包装液体容器的过程，在该过程中，包裹成组容器利用非热收缩的低密度可延伸的线性聚乙烯在冷的状态下(即没有加热装置)执行，该申请的优先权被要求。膜以许多层包裹在相关的容器的组上；不同层的膜彼此粘着，形成用于形成捆的充分刚性的包裹。利用可延伸的膜形成的捆相对于利用热收缩膜形成的捆具有较低的重量，就大量容器的输送和捆被打开之后膜的处理方面而言具有明显的优势。还清楚的是，关于用于制造膜的材料的较低量来说节省了材料。
美国专利4,524,568描述了用于包装托盘的设备，其设有低密度线性聚乙烯膜的单一包裹站。膜在相关的包裹之前进行预张紧步骤。待包装的托盘通过单一输送带进给到包裹站。膜绕托盘包裹的方向相对于托盘自身的向前运动方向来说是周向的。包装的托盘，即包裹在膜中的托盘借助于单一输送带从包裹站排出。
美国专利申请2003/0024213描述了用于将瓶子的组包装成捆的设备。利用可延伸的膜形成了环形(或管形)带，所述带随后在预成形站径向地拉伸以允许在其内插入待包装的容器的组。环形带的随后释放引起其弹性返回到容器的组上且随后形成紧凑的捆。待包装的瓶子通过单一输送带进给到预成形站。包装的捆，即在膜中保持在一起的瓶子的组借助于单一输送带从预成形站排出。
德国专利申请DE 3910823A描述了用于将瓶子包装成捆的设备。该设备包括用于利用可延伸的膜包裹瓶子的组的包裹站、用于进给进入包裹站的预成形的瓶子的组的输送带以及用于排出从包裹站出来的瓶子的捆的输送带。膜绕瓶子包裹的方向相对于瓶子的组的向前运动方向(其总是保持为竖直)来说是周向的。在包裹站，瓶子由特定的线性导引件竖直支撑以防掉落，线性导引件接合瓶子自身的颈部并允许完成的捆向前朝排出输送机滑动。
从前述描述很清楚，可延伸的膜代替热收缩膜的使用允许包装设备简化，不再需要热焊接站和加热站。
尽管实现了简化，但是仍存在大量缺陷。包裹或预成形站的可能的停机引起产品包装过程的中断。另一方面，需要重新设计包装设备以实现最大的生产率，最小化停机的发生。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于将液体容器包装成捆的设备，该设备的生产率相对于常规设备来说被最大化。
因此，在本发明的第一方面，本发明涉及根据权利要求1的用于将液体容器包装成捆的设备。
具体地，本发明涉及用于将液体容器包装成捆的设备，该设备包括：
用于将容器的组包裹成捆的至少一对站，每个站又包括用于绕容器的组包裹可延伸的膜的装置以及用于将容器的所述组进给到包裹站/从包裹站排出容器的所述组的操纵装置；
用于进给待包装的容器的至少一个线路；
用于排出包装成捆的容器的至少一个线路；
其中存在一个进给线路且其相对于每对包裹站中的包裹站居中，且其中存在至少两个排出线路，每个排出线路相对于对应的包裹站与所述进给线路相对或反之亦然，存在一个排出线路且其相对于每对包裹站中的包裹站居中，且其中存在至少两个进给线路，每个进给线路相对于对应的包裹站与所述排出线路相对。
有利地，设备的布局预见进给和排出线路以及至少一对包裹站，且优选地多对，例如两对、三对、四对等，进给和排出线路延伸以便能够同时服务多个包裹站。换句话说，进给和排出线路被共用。该特点使得能够在包裹站停机，例如由于故障而停机的情况下不中断包装过程。其余的站继续操作，由一个或更多个进给线路进给。
关于术语“布局”，指的是设备的不同部件或模块的布置以及进给容器和排出捆的相对线路的布置。
通常，进给线路相对于所述排出线路大致以相同的高度延伸或者另外地以不同的高度延伸。优选地，排出线路被升高，即相对于进给线路位于更高的高度处。
一般地，每个进给线路和每个排出线路是单一的轨道，或替代地，每个线路被分成多个轨道，容器/瓶子的组可在多个轨道中的每一个中移动。
优选地，每个进给线路和排出线路包括至少一个输送带，或者另外地包括串联和/或并联的多个输送带。实际上，每个输送带被设定成用于使容器的组朝向或背离包裹站移动的轨道。
优选地，每个包裹站包括待包装成捆的容器的组的夹持组，且操纵装置包括：
第一机械臂，所述第一机械臂在用于从进给线路拾取容器的组的第一位置和用于将容器的组输送到夹持组的第二位置之间可移动，以及
第二机械臂，所述第二机械臂在用于从夹持组拾取容器的捆的第一位置和用于将容器的捆释放到排出线路上的第二位置之间可移动。
优选地，夹持组包括至少两个U形爪，该至少两个U形爪能够一个抵住另一个沿纵向轴线移动以侧向地夹紧容器的组并将其保持在竖直位置中，而不接合各自的上部和下部。夹持组侧向地压紧该组容器，例如六个瓶子，而使瓶子的具有相关的盖子的颈部所在的上部以及瓶子的底部所在的下部完全不受作用。这样，夹持组使得能够用绕所有瓶子的侧部且绕相对的上部和下部包裹的膜的带来包装瓶子。如将描述的，在夹持组被打开之前，即直到两个爪分离以释放捆，两个爪的侧部部分临时地保持与瓶子包裹在一起。
优选地，用于将膜绕容器的组包裹的装置包括适合于水平地支撑，例如悬臂地支撑膜的卷轴的卷轴承载组。卷轴承载组能够绕夹持组的纵向轴线旋转以允许膜的带解开，如上所述的。
更优选地，卷轴承载组包括：
膜的卷轴的轴的托架或其他支撑元件，以及
带内齿的轮子，所述带内齿的轮子安装成能够在特定框架上旋转，该特定框架的旋转轴线与夹持组的纵向轴线重合。托架与带内齿的轮子成一体或固定到带内齿的轮子。
优选地，设备还包括卷轴承载组的致动器装置。该致动器装置又包括电动马达和装配到电动马达的轴上且与带内齿的轮子直接啮合的带外齿的轮子。驱动轴的旋转因此引起带内齿的轮子相对于相关的支撑框架的旋转，且因此引起卷轴承载托架绕纵向轴线旋转。
优选地，除上述的夹持组之外，设备还包括容器的支撑组。支撑组还包括：
水平板或托板，其能够与夹持组的纵向轴线平行地在第一缩回位置和延伸位置之间移动，在第一缩回位置，板不支撑容器的组，在延伸位置，板从下方支撑在夹持组中夹紧的容器中的至少一些容器，以及
支撑板的致动器装置。
优选地，由支撑板支撑的瓶子实际上与板自身接触(一些瓶子的底部搁在板的上表面上)。替代地，如果瓶子也由机械臂中的一个有效地支撑，在支撑板和瓶子之间可仍有小的间隙；在该情形中，支撑板防止在机械臂不完全有效的情况下瓶子的可能竖直掉落。
支撑组的功能是当夹持组不操作时，即当相关的爪仍未被夹紧在待用膜包裹的容器的组上时，或者另外地当爪分离以允许形成的捆排出时支撑供给到包裹站的组中的容器。实际上，当容器不由夹持组的爪侧向地支撑时且当容器不由机械臂之一保持时，容器搁在支撑组的板上。
优选地，设备还包括用来将膜的带的一部分锁定于在夹持组的爪之间被夹紧的容器的组处的夹钳组。夹钳组包括：
爪，所述爪能够移动以抵靠支撑组的板以锁定膜并防止膜滑动，以及
爪的致动器装置，所述爪的致动器装置适合于在支撑组的板处于相关的延伸位置时推进爪抵住支撑组的板。
优选地，设备还包括用于切割膜的元件，其与夹持组的纵向轴线平行并且靠近形成的捆的下周边可移动。切割元件的作用是将膜的带分离成两个边缘。一个边缘粘到在包裹站形成的捆；其余的边缘由夹钳组保持锁定并构成新捆的起始点。
夹钳组和切割元件可同时地致动或相继地快速地致动。
优选地，切割元件是独立的，即其设有相对于夹钳组和支撑组的其自己的独立的致动器装置。替代地，切割元件从属于夹钳组和/或支撑组的板而被致动；在该情形中，切割元件的致动器装置被支撑或固定地连接到夹钳组和/或支撑组。
参考将水的瓶子包装成捆的示例性情形，现将描述根据本发明的设备的操作，该设备设有至少一对包裹站，每个包裹站包括操纵装置、夹持组、支撑组和切割元件。
优选地，在相对于瓶子自身的运动方向设置在包裹站上游的分组站中以预定数量的单元进行分组的多个瓶子由进给线路进给到包裹站。例如，瓶子通过输送带以一组六个进给到包裹站。
包裹站的操纵装置的第一机械臂从输送带拾取一组六个瓶子，所述输送带例如相对于设备的两个包裹站对居中，并且第一机械臂将该一组六个瓶子放置在包裹站的支撑组的支撑板上；板设置在相对的延伸位置且防止当机械臂对瓶子不起作用时瓶子的组竖直掉落。
夹持组的爪以抵住彼此的状态移动并侧向地锁定六个瓶子的组。爪环绕所有瓶子，而不作用于每个瓶子的下部和上部。第一机械臂返回到初始位置以从进给线路的输送带拾取新的一组瓶子。
在该情形中，夹钳组是活动的且相对的爪保持抵住支撑板锁定的膜的带的自由边缘。具体地，夹钳组的爪抵靠支撑板的下表面且膜被保持在这些元件之间。瓶子搁在支撑板的上表面上。
卷轴承载组的马达被启动以使带内齿的轮子绕夹持组的纵向轴线旋转。因此，膜的卷轴绕由夹持组夹持的瓶子的组旋转。膜被解卷到瓶子的组上以及夹持组的爪上。
在完成带内齿的轮子的第一转之前，且因此在膜通过一个整转而缠绕瓶子的组之前，夹钳组被停动，即相关的爪释放膜，且支撑组的支撑板缩回以允许瓶子的底部也被包裹。在该情形中，膜已经粘在瓶子的组的顶部，并且尽管其不再由夹钳组夹持，但是其不会与瓶子脱离。
在支撑板往回拉之后，带内齿的轮子且因此膜的卷轴绕瓶子的组执行多转，优选地三转，以完成捆。
当卷轴承载组的倒数第二转完成时，支撑板回到延伸位置以在底部支撑正被完成的捆且夹钳组被启动以使膜锁定抵住支撑板。
在最后一转结束时，已在轴向方向纵向地移动之后的夹钳组被启动，以将膜抵住支撑板锁定，具体地是抵住支撑板的下表面锁定。切割元件同时或在夹钳组之后立即启动；切割元件与夹持组的纵向轴线平行地移动，优选地与支撑板平行并在支撑板的侧边移动，以将膜的带切割成两个边缘。第一边缘保持锁定在夹钳组中，准备用于包装新的一组瓶子；第二边缘粘到已经形成的捆。夹持组的爪打开以释放形成的捆，在瓶子和缠绕在瓶子上的膜的层之间滑动。同时，包裹站的操纵装置的第二操纵臂拾取捆并将其输送到排出线路，例如相对于进给输送带升高且定位成相对于卷轴承载组与其相对的排出输送带。
设备的操作重复用于新的一组瓶子的包装。
作为刚刚描述的解决方案的替代，排出输送带可在同一对包裹站中的两个包裹站之间的中间且在该对包裹站的外侧存在两个进给输送带。
根据本发明的设备的生产率是高的；包裹站的可能停机不阻碍同一对包裹站中的其他站继续工作。
优选地，有多于两对的包裹站，更优选地，有三对包裹站(总共六个包裹站)且进给线路和排出线路在成对的站之间共用。
在本发明的第二方面，本发明涉及根据权利要求14的用于将液体容器包装成捆的设备。具体地，该设备包括成捆容器的组的至少一个包裹站，该站又包括：
夹持组，所述夹持组包括至少两个U形爪，该至少两个U形爪能够一个抵住另一个沿纵向轴线移动以侧向地夹紧容器的组并将其保持在竖直位置中而不接合上部和下部，
用于绕由夹持组夹持的容器的组包裹可延伸的膜的装置，膜的包裹方向相对于夹持组的纵向轴线为周向的，以及
用于切割膜的元件，所述元件能够平行于夹持组的纵向轴线并且靠近形成的捆的下周边移动，以将膜的缠绕在容器的捆上的部分与膜的其余部分分开。
夹持组、用于包裹膜的装置和切割元件的相互布置使得能够最小化捆的生产时间且尽可能地简化设备的结构。实际上，这些部件沿纵向轴线(夹持组的爪)或绕这样的轴线(卷轴承载组)移动，就包裹设备的内部布局方面而言具有明显的优点(与进给线路和排出线路的布置无关)。
优选地，该设备还包括容器的组的支撑组、夹钳组和切割元件，其具有关于本发明的第一方面在上面描述的特点。
在本发明的第三方面，本发明涉及根据权利要求18的用于包装液体容器的组的过程。
具体地，本发明涉及包括以下步骤的过程：
a)形成容器的组；
b)利用不热收缩的可延伸的塑性材料的膜绕纵向轴线包裹容器的组；
c)使膜锁定在形成的捆处；
d)切割膜以将包裹在捆上的部分与其余部分分离，
其中步骤d)利用能够在与所述纵向轴线平行的方向上交替地移动的切割元件执行。
通常，步骤c)和d)能够同时执行，或者另外地步骤d)相对于步骤c)有一定延迟地执行或者当步骤c)已经结束时执行。
优选地，切割元件能够沿与纵向轴线平行的方向在两个方向上交替地平移。更优选地，纵向轴线与夹持组的轴线重合。
有利地，由于切割元件的纵向而不是横向的运动，切割元件不阻碍对于容器的准确包裹。
优选地，步骤c)通过包括至少一个爪和相关的致动器装置的夹钳组来执行，相关的致动器装置适合于推进爪抵住抵接表面，例如上面描述的支撑板。在该情形中，切割元件包括独立于夹钳组或固定地连接到夹钳组的相关的致动器装置。
附图说明
根据参考附图在下文给出的本发明优选实施方式的以下描述，本发明的进一步的特点和优点将变得更清楚，所述优选实施方式用于表示而不是限制的目的。在这些附图中：
图1是由根据本发明的设备包装的液态食品容器的捆的前视图，所述容器具体是水和/或饮料的瓶子；
图2是根据前述图的捆的侧视图；
图3是根据前述图的捆的从上面看的视图；
图4是根据图1-3的捆的形成的第一步骤的从上面看的示意图；
图5是根据图1-3的捆的形成的第二步骤的从上面看的示意图；
图6是根据图1-3的捆的形成的第三步骤的从上面看的示意图；
图7是根据图1-3的捆的形成的第四步骤的从上面看的示意图；
图8是在图6所示的第三步骤的执行期间包裹站的示意图；
图9是在图7表示的第四步骤的执行期间图8中图示的包裹站的示意图；
图10是将容器装载到图8和图9图示的包裹站的第一动作的示意性表示；
图11是将容器装载到图8和9图示的包裹站的第二动作的示意性表示；
图12是夹紧装载到图8和9图示的包裹站中的容器的动作的示意性表示；
图14是在图8和图9图示的包裹站中执行的释放并支撑由塑性材料膜包裹的容器的动作的示意性表示；
图15是卸载捆形式的容器的动作的示意性表示；
图16是根据本发明的设备的从上面看的示意性表示；
图17是根据图16的系统的示意性前视图；
图18是根据图16和图17的系统的包裹站的示意性表示；
图19是在第一配置中的根据本发明的设备的从上面看的透视图；
图20是图19所示的设备的前视图；
图21是图19所示的设备的平面图；
图22是在第二配置中的根据本发明的设备的从上面看的透视图；
图23是在第三配置中的根据本发明的设备的从上面看的透视图；
图24是图19所示的设备的细部(包裹站)的右手侧上的透视图；
图25是图19所示的设备的细部(包裹站)的左手侧上的透视图；
图26是图19所示的设备的细部(包裹站)的前视图；
图27是图19所示的设备的细部(包裹站)的从上面看的视图；
图28是图19所示的设备的细部(夹持组)的透视图；
图29是图19所示的设备的细部(支撑组和切割元件)的透视图；
图30是图19所示的设备的细部(夹持组和支撑组)的从下方看的透视图；
图31是图19所示的设备的细部(夹持组、支撑组和夹钳组)的从上面看的透视图；
图32是图19所示的设备的细部(支撑组和切割元件)的从上面看的透视图；
图33是图19所示的设备的细部(支撑组和切割元件)的从下方看的透视图；
图34是图19所示的设备的细部(切割元件和夹钳组)的正视图。
具体实施方式
参考附图，附图标记1整体地表示用于液态食品的容器的捆，尤其是水和/或饮料的瓶子的捆。
如图1至图3和图15至图17中可看到的，捆1由用于液态食品的容器3的至少一个组2构成，优选六个容器。具体地，容器3包括水和/或饮料的瓶子，且捆还可预见多个容器3，等于两个或四个容器3，或甚至是大于通常六个的数量。具体地，容器3设置为形成紧凑的芯部，其中每个容器3以相互接触的方式抵着至少一个其他的容器3布置。
前述的捆1还包括绕容器3的组2包裹的至少一个塑性材料膜。这样，容器3至少部分地由膜4覆盖，膜4将一个容器3轻轻地压紧另一容器。
借助于根据本发明的设备包裹在容器3的组2周围的膜4由塑性材料制成；具体地，膜4是可延伸的、线性的、低密度的聚乙烯(LLDPE)，优选地非热收缩(或可热收缩的)。因而，将这种膜4施用到容器3的组2上不是通过加热和送入炉子，而是借助于冷包裹来进行的。
优选地，膜4在预拉伸之后被包裹在容器3的组2周围。
优选地，膜4具有不大于10微米的厚度，甚至更优选地在8和10微米之间。
膜4有利地根据每Kg在5％和25％之间的百分比，优选地在10％和20％之间的百分比被添加至少一种聚合物，优选地为茂金属。这样，膜4的机械强度被增加，使捆1对于运输期间和来自消费者的相关操作具有理想抗力。
有利地，可延伸的、线性的、低密度的聚乙烯(LLDPE)的膜4具有至少一个表面，优选地为内表面，换句话说，用来接合容器3的组2的内表面，该至少一个表面设有胶粘物质的层。这样，该内表面可牢固地接合容器3的组2，然而却不会在最后保持胶着至容器3的组2。换句话说，胶粘物质能够确保膜在组2上的稳定接合，同时又避免其强力地焊接到容器3。
为了确保刚刚描述的效果，在膜4中存在胶粘物质，优选地根据每Kg在10％和20％之间的百分比，甚至更优选地在13％和18％之间的百分比。
更详细地，可延伸的低密度的聚乙烯(LLDPE)的膜4具有每捆1不超过20克的重量，优选地不超过10克，甚至更优选地在5克和10克之间。
再次，参考图1至图3，捆1可设有合适的把手5，例如由塑料和/或纸材料制成，其接合在捆1的侧部且延伸跨过捆1的上部。
捆1的包装预见根据形成期望类型的捆1的理想配置来形成容器3的至少一个组2的步骤。此后，将由塑性材料制成的膜4包裹在前面形成的容器3的组2周围。
膜4的包裹可从绕容器3的组2的最小转数(相应于一)变化到根据需要的预定的最大转数，且大于一。当然，在第一转期间，膜4的内表面直接接合容器3的组2，粘靠容器3的组2的外表面，以从第二转接合膜4的已经缠绕在组2上的部分的外表面。
优选地，设有胶粘物质的可延伸的低密度的聚乙烯(LLDPE)的膜4的包裹预见这样一种膜4的包裹，在该膜4中胶粘物质存在的百分比为每Kg在10％和20％之间，优选地在13％和18％之间。这样，同时地实现了膜4至容器3的组2的粘着。
利用膜4包裹容器3借助于根据本发明的设备100来进行，图19示出了设备100的从上面看的透视图，而图16示出了设备100的平面图。
设备100包括至少一对包裹站101、102，且优选地包括许多对包裹站。在附图所示的实施方式中，设备100包括三对包裹站101-102、103-104、105-106。优选地，每对包裹站中的包裹站并排设置，如图19所示。
设备100包括优选地已经成组为组2的容器3的一个或多个进给线路200以及制造的捆的一个或多个排出线路300。容器3的组2的进给方向用箭头A表示，而捆的排出方向用箭头S表示。
在图19所示的设备100中，进给线路200被分成两个轨道201和202，在实践中是两个平行的输送带，且其在所有对站101-102、103-104、105-106中的包裹站之间共用。存在与进给线路200平行的两个排出线路，该两个排出线路用附图标记301和302表示；在实践中，这两个排出线路为在包裹站101-106外侧延伸的输送带301、302。
图20是设备100的前视图，如在图19的箭头A的方向上可见的。只有第一对站中的包裹站101、102是可见的；其他站103-106与其对齐且因此是不可见的。待包装成捆的瓶子3的组2由相对于两个站101和102居中的线路200的输送带201和202进给。捆1从每个站101、102侧向地排出到各自的输送带301、302上，相对于地板，输送带301、302处于比输送带201、202更高的高度。
有利地，所描述的布局使得能最大化设备100的生产率。在包裹站101-106中的一个停止(由于故障或更换膜4的卷轴)的情况下，其余的包裹站继续由线路200进给并将捆1排出到排出线路301、302上。
图21是设备100的平面图。如从观察该图中看到的，进给线路200和排出线路301、302在不同的包裹站101-106之间共用。当站101进行将膜4包裹在瓶子3的组2上时，输送带201继续将容器3的组2进给到相对于进给(或向前运动)方向A设置在站101下游的包裹站103、105。类似地，如果例如包裹站104忙碌，则输送带202继续进给包裹站102和106。
图22和图23是设备100的替代布置的从上面看的透视图。具体地，图22所示的设备100包括图19所示的设备100的全部元件且除这之外还包括两个另外的排出线路，在实践中是并排设置且分别与排出线路301、302平行的两个另外的输送带303、304。
在图23所示的布局中，排出线路301和302分别分成排出线路301和303′、302和304′。排出线路301、302的分裂被布置在第一对和第二对包裹站101-102和103-104之间，但是其可以在第二对包裹站103-104的下游，或者任何其他对的站的下游。
根据本发明，在排出线路可在成对的站中的包裹站之间的中间的单一轨道中一起延伸且可以有布置在包裹站外侧的两个或更多个进给线路的意义上来说，进给线路200和排出线路301-304等可被反向。
现将参考图24-27在总体上描述包裹站的结构，且具体地，参考图28-34来描述夹持组和支撑组的结构以及切割元件的结构。
图24和图25分别以后透视图(与图19的箭头A相反的方向)和前透视图(沿图19的箭头A的方向)详细地显示了包裹站102。图26和图27分别以前透视图(沿图19的箭头A的方向)和平面图显示了包裹站102。其他包裹站101、103-106与站102是相同的，且优选地在结构上与站102相同。
参考图20、图24-27，站102包括框架110，框架110又由能够固定到地板的水平基部113和平行的竖直壁111和112形成。竖直壁111和112支撑包裹站的操纵装置400。
操纵装置400包括第一机械臂401和第二机械臂402，所述第一机械臂401能够在用于从输送带202拾取容器3的组2的第一位置和用于将容器3的组2输送到包裹站102的第二位置之间移动，而所述第二机械臂402能够在用于从包裹站102拾取容器的捆1的第一位置和将捆1释放到输送带302(或304或304′)上的第二位置之间移动。
机械臂401和402沿由相关的箭头表示的两个轴线可移动；具体地，每个臂401、402可相对于竖直壁111或112水平地移动以定位在输送带202的竖直面上，或定位在输送带302的竖直面上，以及定位在包裹站102的竖直面上，且其能够竖直移动以前进到相对于该输送带202或302正确的高度。
图中所示的机械臂401和402设有能够被夹紧到容器3的组上的爪。
包裹站102还包括夹持组500、支撑组600、卷轴承载组700、用于切割膜4的元件800以及夹钳组900，所有的这些元件都至少部分地容纳在竖直壁111和112之间。现将参考图24-34来详细描述这些元件。
参考图24-26，卷轴承载组700包括圆形齿条702，在实践中为带内齿的轮子并且设有周边托架704，该周边托架704用于支撑膜4的卷轴的轴703。齿条702以可旋转的方式例如以在轴承上可旋转的方式安装在包裹站的框架100的壁111上。齿条702设置成通过马达M3绕与纵向轴线X-X平行或与纵向轴线X-X重合的轴线旋转，如下面描述的，纵向轴线X-X为夹持组的轴线，马达M3的轴设有与齿条701的齿啮合的带外齿的轮子。马达M3的轴的旋转因此引起齿条702相对于壁111的旋转，因而，其引起卷轴承载托架704绕纵向轴线X-X的旋转。
图28显示了夹持组500的透视图，夹持组500通常包括两个U形爪503和504，所述两个U形爪503和504能够一个抵住另一个沿纵向轴线X-X移动以侧向地夹紧容器3的组2并将其保持在竖直位置中而不接合其上部和下部。
在图28中，显示了夹持组500处于闭合构型，即爪503和504头对头地抵接(通常爪可不相互接触)。为更清楚起见，瓶子3已经被省略。本领域技术人员将理解，爪503和504可具有与所表示的形状不同的形状，只要其不阻碍接近所有瓶子3的上部(颈部和盖子)和下部(底部)。
爪503和504的交替平移运动由各自的马达M1和M2来控制，马达M1和M2作用于与爪503和504固定的且能够在形成于支撑托架501和502中的相应导向件中滑动的衬垫506上，支撑托架501和502又固定连接到包裹站102的壁111和112。优选地，爪503和504在与纵向轴线X-X垂直的方向上在水平方向和垂直方向上是可调节的，即相对位置可精确地修改。
夹持组500的打开对应于爪503和504沿纵向轴线X-X的拉回。
图29显示了支撑组600的透视图，支撑组600通常包括水平板或托板8，所述板8能够平行于夹持组500的纵向轴线X-X在第一缩回位置和延伸位置之间移动，在第一缩回位置，板8不支撑容器3的组2，在延伸位置，板8抵靠抵接表面84且直接支撑某些容器3的底部。板8通过马达M4沿轴线X-X交替地平移，马达M4推进相关轴83且引起板8的衬垫81在对应的固定导向件82中滑动。支撑组600分别借助于托架601和602固定到包裹站的框架100的侧壁111和112。
支撑组600的功能是当夹持组500不操作时，即当爪503和504缩回且远离时支撑进给到包裹站的组中的容器，如图24、图25和图27所示。
图32和图33显示了当操作时支撑组600的分别从上面和下面看的透视图，其中支撑板8完全延伸且抵靠抵接表面84。板8直接支撑瓶子3中的一些瓶子。在同一图中，可以看到用于切割膜4的元件800。
同样在图30和图34中可见的切割元件800包括刀具801，所述刀具801能够平行于纵向轴线X-X(其也平行于卷轴承载组700的旋转轴线或与卷轴承载组700的旋转轴线重合)大致在支撑板8侧边平移。切割元件800的致动由马达M5以类似于包裹站的其他组中看到的方式来控制。
夹钳组900在图30和图34中清楚可见。该组包括马达M6和与马达M6相连的爪901。爪901能够沿与纵向轴线X-X垂直的轴线Y-Y竖直平移以将膜4锁定抵住支撑板8的下表面。
夹钳组900还能够沿与轴线X-X平行的方向交替地平移以在其进入其延伸位置时跟随板8。为此，优选地，夹钳组900设有其自己的马达和导引件。
参考所有图，且尤其是参考图4至图15，现在将描述包裹容器3的组2的步骤。
当将前面形成的容器3的组2从进给线路200带到邻近包裹站102的装载区域时，机械臂401将组2转移到夹持组500并转移到支撑组600，夹持组500和支撑组600相配合以相对于待缠绕的膜4，即相对于膜4的卷轴正确地定位容器3的组2。支撑组600的支撑板8完全地延伸，如图32和图33所示，且与操纵器401一起支撑瓶子的组2以防掉落。
膜4的卷轴12被装载到轴703上，轴703又以悬臂方式接合在卷轴承载组700的托架704中。从卷轴12部分地解卷的膜4的带具有在支撑板8与夹钳组900的爪901之间锁定的自由边缘。
此时，夹持组的爪503和504闭合到瓶子3的组2上，如图4-5、10-12和30-31所示。在该位置，爪503和504压紧容器3以形成紧凑的芯部。操纵器401完成返回行程以从进给线路200拾取待包装的瓶子3的新的组。
然后，开始上面描述的由可延伸的低密度的聚乙烯(LLDPE)制成的膜4的包裹步骤。
卷轴承载组的马达M3启动以使齿条702绕夹持组的纵向轴线X-X旋转。因此，膜4的卷轴12绕由夹持组500保持的瓶子3的组2旋转(图6-9、图17)。膜4被解卷到瓶子的组2上并且解卷到夹持组的爪上。
在完成圆形齿条702的第一转之前，且因此在膜4已经完全地包裹瓶子3的组2之前，夹钳组900被停动，即爪901被沿轴线Y-Y降低，从支撑板8分离并释放膜4(图18)。整个夹钳组900朝板602缩回，如图30所示，并且释放板8下方的区域(另见图12和图29)。夹钳组和切割元件可同时启动或在不同的时间启动，例如切割元件可在夹钳组之后不久启动。
在该情形中，膜4已经粘到组2的六个瓶子3中的三个瓶子的至少部分，且尽管其不再由夹钳组900保持，但是其不从瓶子3脱离。
支撑板8此刻被缩回(图14)以允许瓶子3完全地被包裹。几乎同时地，圆形齿条702和膜4的卷轴12绕瓶子3的组2进行多转(图17)。优选地，膜4在瓶子3的组2上包裹三次。
在完成卷轴12的倒数第二转时，支撑板8被往回带到延伸位置(图15)，抵靠表面84，以从下方支撑完成的捆1。
在最后一转结束时，夹钳组900被带到支撑板8下方且被启动以将膜锁定抵住同一板8。
夹钳组900也被启动以前进到支撑板8下方并且将膜4锁定抵住板8(图34)。
切割元件800如图34所示被起动，使刀具801与夹持组500的纵向轴线X-X平行地并且在支撑板8的侧边地平移，以切割膜4的带。
带的第一边缘保持锁定在夹钳组800中，准备用于包装瓶子3的新的组2；第二边缘粘到已经形成的捆1。
夹持组500的爪503和504打开以释放形成的捆1。在该步骤，爪503和504在瓶子3和缠绕在瓶子3上的膜4的层之间滑动。
操纵装置400的第二操纵臂402拾取捆1并将其输送到排出线路302或304(图16)。
包裹站102的操作重复用于瓶子3的新的组2的包装。
其他包裹站101、103-106的操作与刚刚描述的类似。

Claims (19)

1.一种将用于液体的容器(3)包装成捆(1)的设备(100)，包括：
容器(3)的组(2)的至少一对(101-102、103-104、105-106)包裹站(101-106)，每个站(101-106)又包括用于绕容器(3)的组(2)包裹可延伸的膜(4)的装置以及用于将容器(3)的所述组(2)进给到所述包裹站(101-106)和从所述包裹站(101-106)排出容器(3)的所述组(2)的操纵装置(400)；
待包装的容器(3)的至少一个进给线路(200)；
包装成捆(1)的容器(3)的至少一个排出线路(300)；
其中进给线路(200)相对于每对(101-102、103-104、105-106)包裹站(101-106)中的包裹站(101-106)居中，且其中有至少两个排出线路(301、302)，所述至少两个排出线路(301、302)中的每一个相对于对应的包裹站(101-106)而言位于所述进给线路(200)的相反侧，或者反之亦然，即排出线路(300)相对于每对(101-102、103-104、105-106)包裹站(101-106)中的包裹站(101-106)居中，且其中有至少两个进给线路(200)，所述至少两个进给线路(200)中的每一个相对于对应的包裹站(101-106)而言位于所述排出线路(301、302)的相反侧。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述进给线路(200)相对于所述排出线路(301、302)大致在相同的高度处延伸或者另外地在不同的高度处延伸。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述进给线路(200)和所述排出线路(301、302)中的每一个是单一轨道(301、302)或被分成多个轨道(201、202)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述进给线路(200)和所述排出线路(301、302)中的每一个包括至少一个输送带，或者另外地包括串联和/或并联的多个输送带。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中每个包裹站(101-106)包括待包装成捆的容器(3)的组(2)的夹持组(500)，且所述操纵装置(400)包括：
第一机械臂(401)，所述第一机械臂能够在用于从所述至少一个进给线路(200)拾取容器的组(2)的第一位置和用于将容器的组(2)输送到所述夹持组(500)的第二位置之间移动；以及
第二机械臂(402)，所述第二机械臂能够在用于从所述夹持组(500)拾取容器(3)的捆(1)的第一位置和用于将容器的捆(1)释放到排出线路(301、302)上的第二位置之间移动。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述夹持组(500)包括至少两个U形爪(503、504)，所述至少两个U形爪(503、504)能够一个抵住另一个沿纵向轴线(X-X)移动，以侧向地夹紧容器(3)的所述组(2)并竖直保持容器(3)的所述组(2)以防掉落。
7.根据权利要求6所述的设备，其中用于绕容器(3)的组(2)包裹膜(4)的所述装置包括卷轴承载组(700)，所述卷轴承载组(700)适合于水平地支撑膜(4)的卷轴(12)，其中所述卷轴承载组(700)能够绕所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)旋转。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述卷轴承载组(700)包括：
托架(704)，所述托架用于支撑所述膜(4)的卷轴(12)的轴(703)；以及
带内齿的轮子(702)，所述带内齿的轮子(702)的旋转轴线与所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)重合，所述托架(704)与所述带内齿的轮子(702)成一体或固定到所述带内齿的轮子(702)。
9.根据权利要求8所述的设备，还包括所述卷轴承载组(700)的致动器装置，所述卷轴承载组(700)的所述致动器装置又包括电动马达(M3)和带外齿的轮子，所述带外齿的轮子装配到所述电动马达(M3)的轴上且与所述带内齿的轮子(702)直接接合。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的设备，还包括用于支撑容器(3)的所述组(2)的支撑组(600)，所述支撑组(600)又包括：
水平板(8)，所述水平板能够与所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)平行地在第一缩回位置和延伸位置之间移动，在所述第一缩回位置处，所述板(8)不支撑容器(3)的所述组(2)，在所述延伸位置处，所述板(8)支撑被夹紧在所述夹持组(500)中的所述容器(3)的基部；
在延伸位置中的所述水平板(8)的抵接表面(84)；以及
所述支撑板(8)的致动器装置(M4、81-83)。
11.根据权利要求10所述的设备，还包括适合于将所述膜(4)的一部分锁定在容器(3)的所述组(2)处的夹钳组(900)，所述夹钳组包括：
爪(901)，所述爪能够移动以抵靠所述支撑组(600)的所述板(8)，以锁定所述膜(4)并防止所述膜(4)滑动；以及
所述爪(901)的致动器装置，所述爪(901)的所述致动器装置适合于沿所述纵向轴线X-X在所述支撑组(600)的在延伸位置中的所述板(8)的下方推进所述爪(901)，并且
所述爪(901)的致动器装置(M6)适合于推进所述爪(901)抵住所述支撑组(600)的在延伸位置中的所述板(8)。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的设备，还包括用于切割所述膜(4)的切割元件(800)，所述切割元件(800)能够平行于所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)并靠近形成的捆(1)的下周边移动。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述切割元件(800)固定连接到所述夹钳组(500)和/或所述支撑板(8)，或者另外地所述切割元件(800)独立于所述夹钳组(500)和所述支撑板(8)且配备有其自身的致动器装置，所述切割元件(800)的所述致动器装置适合于驱动所述切割元件(800)在所述纵向方向(X-X)上的运动。
14.一种包装用于液体的容器的设备(100)，包括用于将容器(3)的组(2)包裹成捆的至少一个站(101-106)，所述站(101-106)又包括：
夹持组(500)，所述夹持组包括至少两个U形爪(503、504)，所述至少两个U形爪(503、504)能够一个抵住另一个沿纵向轴线(X-X)移动，以侧向地夹紧容器(3)的组(2)并竖直保持容器(3)的组(2)而不接合容器(3)的上部和下部；
用于绕由所述夹持组(500)保持的容器(3)的组(2)包裹可延伸的膜的装置，所述膜(4)的包裹方向相对于所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)是周向的；以及
用于切割所述膜(4)的切割元件(800)，所述切割元件能够平行于所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)并靠近形成的捆(1)的下周边移动，以将所述膜的缠绕在容器(3)的捆(1)上的部分从所述膜(4)的其余部分分离。
15.根据权利要求14所述的设备，还包括用于支撑容器(3)的所述组(2)的支撑组(600)，所述支撑组(600)又包括：
水平板(8)，所述水平板能够与所述夹持组(500)的所述纵向轴线(X-X)平行地在第一缩回位置和延伸位置之间移动，在所述第一缩回位置处，所述板(8)不支撑容器(3)的所述组(2)，在所述延伸位置处，所述板(8)在底部支撑被夹紧在所述夹持组(500)中的所述容器(3)中的至少一些容器；
在延伸位置中的所述水平板(8)的抵接表面(84)；以及
所述支撑板(8)的致动器装置(M4、81-83)。
16.根据权利要求15所述的设备，还包括适合于将所述膜(4)的一部分锁定在容器(3)的所述组(2)处的夹钳组(900)，所述夹钳组(900)包括：
爪(901)，所述爪能够移动以抵靠所述支撑组(600)的所述板(8)，以锁定所述膜(4)并防止所述膜(4)相对于所述支撑组(600)的所述板(8)滑动；以及
所述爪(901)的致动器装置，所述爪(901)的所述致动器装置适合于沿所述纵向轴线X-X在所述支撑组(600)的在延伸位置中的所述板(8)的下方推进所述爪(901)，并且
所述爪(901)的致动器装置(M6)适合于推进所述爪(901)抵住所述支撑组(600)的在延伸位置中的所述板(8)。
17.根据权利要求16所述的设备，其中用于切割所述膜(4)的所述元件(800)包括其自己的独立的致动器装置，或者用于切割所述膜(4)的所述元件(800)包括固定连接到所述支撑组(600)和/或所述夹钳组(900)的致动器装置。
18.包装用于液体的容器(3)的组(2)的过程，包括以下步骤：
a)形成容器(3)的组(2)；
b)用不热收缩的可延伸的塑性材料的膜(4)绕纵向轴线(X-X)包裹容器(3)的所述组(2)；
c)将所述膜(4)锁定在成形的捆(1)处；
d)切割所述膜(4)，以将缠绕在所述捆(1)上的部分从其余部分分离，
其中用能够在与所述纵向轴线(X-X)平行的方向上交替移动的切割元件(800)执行步骤d)。
19.根据权利要求18所述的过程，其中通过夹钳组(900)来执行所述步骤c)，所述夹钳组(900)包括至少一个爪(901)和适合于推进所述爪(901)抵住抵接表面的相关的致动器装置(M6)，并且其中所述切割元件(800)包括独立于所述夹钳组(900)的或固定连接到所述夹钳组(900)的相关的致动器装置。
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