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CN103201177B - 填充机以及用于运行填充机的方法 - Google Patents

填充机以及用于运行填充机的方法 Download PDF

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CN103201177B
CN103201177B CN201180053894.5A CN201180053894A CN103201177B CN 103201177 B CN103201177 B CN 103201177B CN 201180053894 A CN201180053894 A CN 201180053894A CN 103201177 B CN103201177 B CN 103201177B
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Abstract

本发明涉及一种用于将可流动的产品填充到包装容器中的填充机，其中，该填充机具有多个平行地延伸的输送线，用于制造包装容器的包装套被供应给这些输送线且沿着这些输送线在输送方向上输送包装套或者由此制成的包装容器。此类具有改善的工作方法和降低的制造成本和运行成本的填充机的特征在于，输送线具有第一截段（7）且在输送方向上在其后具有第二截段（8），其中，在第一和第二截段中横向于输送线的分布的、在输送线中的至少两个之间的间隔（9、10）大小不同，因此两个输送线中的至少一个在第二截段中以相对第一截段的侧向偏移延伸且在输送方向上在第二截段之前布置有操作装置，其从第一截段中的输送线承接包装套或者包装容器且将其转递到第二截段中的输送线上。此外，本发明涉及一种运行该填充机的方法。

Description

填充机以及用于运行填充机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将尤其是可流动的产品填充到包装容器中的填充机，其中，该填充机具有多个平行地延伸的输送线，用于制造包装容器的包装套被供应给这些输送线且沿着这些输送线在输送方向上输送包装套或者由此制成的包装容器以及涉及一种用于将包装套或者由此制成的包装容器输送通过此类填充机的方法。
背景技术
用于将可流动的产品(尤其是液态的食品)填充到由碳复合材料构成的包装容器中的填充机由现有技术公知。对于公知的填充机的构造例如参见EP0 936 992B1以及DE41 42 167C2。这些公知的填充机为了生产率的提高通常具有多个(例如四个至六个)平行地延伸的输送线(也被称作填充线)。
通常呈方形的包装容器由于较好的可运输性的原因在填充机中才由设有折痕且粘合成包装套的包装下料来制成。
从与输送线的数量相符数量的料库中给输送线供应组合成包的、平折的用于制造包装容器的包装套。在料库中，包装套作为货栈(通常竖立地)相继布置。各靠前的包装套由料库借助于本身公知的抽出和展开机组被抽出，该抽出和展开机组将包装套展开成在横截面上呈矩形的管。
每个包装套以展开形式被运输设备承接。运输设备沿着平行的、分别在垂直平面中延伸的输送线输送包装套以及由此制成的包装容器。沿着这些输送线，包装套以及由此制成的包装容器被消毒、填充且封闭。包装底部并且因此包装容器的制造通常在即将填充之前进行。
带有用于包装容器的呈口袋状的容纳部的环绕的输送带或运输轮尤其地适合作为运输设备。逐步转动的运输轮具有多个径向向外延伸的平行的容纳部，其在运输轮的轴线方向上的间隔与输送线的间隔相符。通常，臂构造成接合到展开的包装套中或者包装容器中的芯棒(Dorn)；人们于是也采用芯棒轮(Dornrad)的说法。在运输轮的另一种设计方案中，每个容纳部包括多个臂或者型件，其安置在外侧处，尤其在展开的包装套或者包装容器的棱边处。在该情况中，容纳部构造成相邻的小格(Zelle)，展开的包装套或者包装容器可被推入其中；人们于是也采用小格轮(Zellenrad)的说法。
只要由平折的包装套制成在横截面上呈方形的包装容器，那么平折的包装套是其侧棱边的双倍宽。只要由平折的包装套制成在横截面上呈矩形的包装容器，那么平折的包装套的量由包装套的较宽的侧棱边加较窄的侧棱边的总和得出。
由于平折的包装套的尺寸，容纳并排布置的竖立的包装套的料库决定了料库单元的相对较大的宽度尺寸，其中，联接到各自的料库处的输送线呈直线地延伸直至填充机的运出处。结构形式决定地，公知的多轨道的填充机因此具有较大的底部面积和由此产生的较大的结构体积。
公知的填充机的较大的结构体积造成较高的机器成本和运行成本。用于尤其是对中间稍微输送线的维护工作和清洁工作的可接近性由填充机的纵侧被部分地限制。此外，较大的消毒室的清洁和消毒造成较高的成本，其一方面由用于在填充过程期间需要的消毒气体的气体容积而另一方面由在填充过程之间的清洁成本产生。
发明内容
由现有技术出发，本发明的任务是提出一种具有改善的工作方法的填充机，其制造成本和运行成本被降低。此外还应提出一种用于运行填充机的改善的方法。
该任务在先前所提到类型的填充机中通过如下方法来解决，即，输送线具有第一截段且在输送方向上在其后具有第二截段，在这些截段中，输送线彼此平行地延伸，其中，在第一和第二截段中横向于输送线的分布的在输送线中的至少两个之间的间隔大小不同，从而使得两个输送线中的至少一个在第二截段中以相对第一截段的侧向偏移延伸且在输送方向上在第二截段之前布置有操作装置，其从第一截段中的输送线承接包装套或者包装容器并将其转递到第二截段中的输送线上。
通过逐段的变化(尤其是输送线中的至少两个之间的间隔的减小)，输送线由纵侧的可接近性被改善。
一旦平行地延伸的输送线的总宽度由于在输送线之间的逐段的间隔变化被减小，那么尤其地在填充机的消毒室中得出必要的工作介质(例如消毒气体或清洁介质)减少的显著的优点。
由于较小的总宽度，填充机的各个工位的机械技术部件可较小地确定规格。由此不仅得出用于填充机的运行和制造的降低的成本，而且此外同样得出其运行可靠性的优点。
为了获得在至少两个输送线的第一与第二截段之间的不同大小的间隔，两个输送线中的至少一个以相对第一截段的侧向偏移延伸。然而，同样可以是两个轨道在第二截段中均以相对第一截段的侧向偏移延伸，以便于改变在输送线之间的间隔。
为了补偿在一个或多个输送线中对于间隔变化而言必需的偏移，在第二截段之前布置有操作装置。操作装置承担包装套或者包装容器在该处在垂直平面中平行地延伸的输送线的第一与第二截段之间的转运。
为了将填充机的结构体积保持得尽可能小，在本发明的优选实施方式中，第一截段中所有输送线之间的间隔大于第二截段中所有输送线之间的间隔。
根据本发明，沿着输送线可相继布置有多个第一和第二截段，其中，各第一截段在输送方向上处在第二截段之前而在第二截段之前分别设置有用于在截段之间的转运的操作装置。
当供应给输送线的平折的包装套在输送线的第一截段中被展开成矩形的管且紧接着借助于操作装置从第一截段中的输送线承接展开的包装套并将其转递到第二截段中的输送线上时，得出有利的工作方法，其中，第一截段中所有输送线之间的间隔大于第二截段中所有输送线之间的间隔。
由运输工具，展开的包装套或者在第二截段入口处由包装套制成的包装容器在所有输送线之间的减小的间隔中被输送通过消毒室，在其处包装容器在消毒条件下被填充且接着被封闭。
在消毒室的出口处，如下对于产品从填充机中的提取可能是有意义的，即，在输送线之间的间隔被再次增大。在输送线的第二截段的结束处和消毒室的出口处于是存在另一操作装置。
紧凑的被协调于填充机的运输设备的时控的运行的操作装置的特征在于，该操作装置具有用于包装套或者包装容器的、分配给每个输送线的各一个支架，包装套或者包装容器可在输送方向上运动穿过该支架，并且其中，分配给以侧向偏移延伸的输送线的支架以可横向于输送线的分布在第一与第二位置之间移动的方式被引导，其中，该支架在第一位置中处在第一截段中的输送线分布的延长部中而在第二位置中处在第二截段中的输送线分布的延长部中。
分配给每个输送线的支架不中断用于展开的包装套或者由此制成的包装容器的运输路径，且在这些包装套或者包装容器从第一截段中的输送线被承接且运动穿过支架并被转递到第二截段中的输送线上期间同时引导包装套或者包装容器。
以可横向于输送线的分布移动的方式被引导的支架并不决定输送线的值得注意的延长，该输送线由用于包装套的料库延伸直至经填充的包装容器的运出处。
为了在包装套或者包装容器通过输送机的运输期间确保较短的周期，操作装置的支架优选地借助于连杆同步地由第一位置运动到第二位置中及由第二位置运动回第一位置中。为了操纵连杆，其端部例如与两臂式的摆动杆的臂铰接地连接。
带有以可横向于输送线的分布移动的方式被引导的支架的操作装置可优选地通过如下方法被集成到输送线中，即，在输送线的第一截段中布置有第一运输轮，而在输送线的第二截段中布置有用于输送包装套或者包装容器的第二运输轮，其中，在输送方向上布置在操作装置之前的运输轮具有多个径向向外延伸的平行的容纳部，其在运输轮的轴线方向上的间隔与在第一截段中的输送线的间隔相符，而在输送方向上在操作装置之后的第二运输轮具有多个径向向外延伸的平行的容纳部，其在运输轮的轴线方向上的间隔与在第二截段中的输送线的间隔相符。运输轮的优点在于，当在支架的第一位置中起作用的第一推动元件将包装套或者包装容器由朝向支架定向的第一容纳部剥除且推入支架中或者在支架的第二位置中起作用的推动元件将包装套或者包装容器在第二运输轮的朝向支架定向的第二容纳部的方向上推出支架时，运输轮的容纳部可朝向操作装置的支架定向且同时承担导向功能。
在填充机的输送周期中交替地投入使用的第一和第二推动元件可以以简单的形式和方式由共同的驱动器来同步。
附图说明
下面借助实施例对本发明作进一步说明。其中：
图1a示出根据本发明的填充机的示意性的透视的部分视图，
图1b示出根据图1a的填充机的俯视图，
图2a至5a示出用于图解工作原理的根据图1a的填充机的部分透视性的图示，以及
图2b至5b示出用于图解工作原理的根据图1a的填充机的侧视图。
具体实施方式
图1a、1b部分显示了用于将液态食品填充到包装容器(2)中的填充机(1)，其中，填充机(1)具有四个平行地延伸的输送线(3a-d)，用于制造包装容器(2)的平折的包装套(4)由四个料库(5)供应给该输送线(3a-d)。包装套(4)和接着由其制成的包装容器(2)在共同的输送方向(6)中沿着输送线(3a-d)利用不同的运输工具被由料库(5)输送至为了清晰性起见未示出的用于经填充的包装容器(2)在填充机的出口处的运出处。
在每个料库(5)的在输送方向(6)上靠前的端部处布置有用于平折的包装套(4)的抽出和展开机组(18)，借助于其将包装套(4)从料库(5)中抽出且供应给输送线(3a-d)。
所有输送线(3a-d)具有等长的第一截段(7)且在输送方向(6)上在其后具有第二截段(8)。在第一截段(7)中横向于输送线(3a-d)的分布的在输送线(3a-d)之间的间隔(9)大于在第二截段(8)中横向于输送线(3a-3d)的分布的间隔(10)。如尤其由图1b中的俯视图可辨认出的那样，在示出的实施例中所有输送线(3a-d)以相对第一截段(7)的侧向偏移(12)延伸。在输送线(3a-d)的第一与第二截段(7、8)之间布置有操作装置(11)。
在第一截段(7)中，填充机(1)具有用于输送展开的包装套(4)的第一运输轮(13)而在输送方向(6)上在操作装置(11)之后具有第二运输轮(14)。两个运输轮(13、14)的转动轴线横向于输送线(3a-d)延伸。第一运输轮(13)构造成所谓的小格轮，其具有多个径向向外延伸的分别由两个成型的杆构成的第一容纳部(15)，该杆可被安置在展开的包装套(4)的对角对置的纵棱边处。杆例如实施成角型件，如其由图2a可辨认出的那样。在第一运输轮(13)的圆周上偏移90度地布置有四排平行的容纳部(15)。第二运输轮(14)以如下方式区别于第一运输轮(13)，即，第二容纳部(16)构造成展开的包装套(4)经由其被翻转的芯棒。两个运输轮(13、14)由未示出的驱动器逐步地绕运输轮(13、14)的水平地且横向于输送线(3a-d)延伸的转动轴线分别转动90度。
第一运输轮(13)的第一容纳部(15)的间隔与在第一截段(7)中的输送线(3a-d)的间隔(9)相符，而第二运输轮(14)的第二容纳部(16)的较小的间隔与在第二截段(8)中的输送线(3a-d)的间隔(10)相符。
在设计成芯棒轮的第二运输轮(14)的圆周处布置有用于制造包装底部的设备。在制造包装底部之后，第二运输轮(14)将包装容器(2)转递到未进一步示出的环绕的输送带(17)上，其将包装容器穿过未示出的消毒室输送直至在填充机的出口处的运出处。为了确保包装容器(2)在输送带(17)上的精确定位，该输送带通常具有向上扩宽的呈口袋状的用于包装容器(2)的容纳部，从而使得该包容器以保持相等的间隔(10)不仅横向而且纵向于输送方向(6)继续逐步地被输送通过填充机(1)。
根据本发明的填充机如下工作：
平折的包装套(4)以公知的方式在垂直的位置中被供应给并排布置的料库(5)。料库(5)的为了清晰性起见未示出的保持元件将平折的包装套保持在图1至5中示出的有序的货栈中。为了将平折的包装套(4)从料库(5)中抽出，抽出和展开机组(18)的抽吸器(19)在中间作用在包装套(4)的两个靠前的面中的其中一个处且将包装套单独地从货栈中拉出。此外，保持元件在抽出和展开机组(18)的运动中在输送方向(6)上拉住包装套(4)的未被抽吸器抓住的靠前的面，由此包装套(4)被展开，直至其达到其在该实施例中呈正方形的横截面。展开的包装套(4)此时由下方被推入顺时针转动的第一运输轮(13)的第一容纳部(15)中。如果此时所有第一容纳部(15)依次装备有各一个展开的包装套(4)，那么每个被保持在图中右侧的水平的第一容纳部(15)上的包装套(4)处在操作装置(11)的区域中，该操作装置(11)的构造借助图2a、2b进一步来说明。
操作装置(11)由在操作装置(11)的两个外部的纵侧处借助于驱动轮(20)被驱动的皮带副(21)构成，在其上横向于输送方向(6)且横跨输送线(3a-d)地布置有两个横杆。
在处在皮带副(21)的下部的回行段(24)处的第一横杆(22)上安装有与输送线(3a-d)的数量相符地四个推动元件(25)，其通过皮带副(21)在箭头(26)的方向上的运动利用布置在该推动元件(25)处的剥钩将展开的包装套(4)由运输轮(13)的第一容纳部(15)剥除且推入在输送方向(6)上后置的用于容纳包装套(4)的支架(27)中。
由图3a可辨认出如下，即，横杆(22)利用推动元件(25)在箭头(26)的方向上运动，而同时被附着在皮带副(21)的上部的回行段(28)处的横杆(23)以如下程度逆着箭头(26)的方向被向左移动，即，与输送线(3a-d)的数量相符地布置在该横杆(23)处的推动元件(29)以其推动凸鼻(30)到达先前被推入支架(27)中的包装套(4)的端侧之后。
在图2、3中，支架(27)在第一位置中处在第一截段(7)中的输送线(3a-d)分布的延长部中。在支架(27)的该位置中，第一推动元件(25)起作用，如尤其由图3a可辨认出的那样。
在将包装套(4)完全推入支架(27)中之后，包装套(4)以如下方式相互运动，即，支架(27)在第二位置中被带到第二截段(8)中的输送线(3a-d)分布的延长部中。此外，支架(27)在其导向装置(31)上被移动至填充机(1)的机器中心。另外，双摆杆(32)借助于未示出的驱动器顺时针地绕转动点(34)被摆动，由此包装套(4)经由拉杆(33)在双摆杆(32)的臂与各个支架(27)之间相互运动。在双摆杆的每个臂处分别铰接有两个拉杆(33)，其中，相比于更内部地被铰接在双摆杆(32)处的相互运动与两个中间的分配给输送线(3b和3c)的支架(27)的拉杆(33)，被铰接在臂的外端部处的拉杆(33)产生分配给输送线(3a或者3d)的两个外部的支架(27)的更大的侧向偏移(12)。
通过以该方式将支架带到第二截段(8)中的输送线分布的延长部中的在图4和5中示出的第二位置中，包装套(4)的在输送方向上靠后的端侧到达推动元件(29)的推动凸鼻(30)的作用区域中，如尤其由图4a可辨认出的那样。
通过皮带副(21)逆着由箭头(26)表示的方向的运动方向的反转，包装套(4)借助于推动元件(29)利用其推动凸鼻(30)被从支架(27)中在第二截段(8)中的输送线(3a-d)的方向上推出，如尤其由图5a可辨认出的那样。在此，第二运输轮(14)的在图1a中示出的在左侧的水平的位置中的芯棒承接包装套(4)。在包装套(4)从支架(27)中推出并同时转递到后置的运输轮(14)处时，第一推动元件(25)在下部的回行段(24)处再次转移到图2a和5a中示出的出口位置中，以便于将下一个包装套(4)从在此期间顺时针又转了90度的第一运输轮(13)的第一容纳部(15)剥除。协调于该运动，双摆杆(32)逆时针又摆回到第一位置中，在该位置中支架(27)处在第一截段(7)中的输送线(3a-d)分布的延长部中(图2、3)。
接着，包装套(4)的剥除和到处在第一位置中的支架(27)中的推入的循环重新开始。
附图标记列表
1 填充机 29 第二推动元件
2 包装容器 30 推动凸鼻
3a-d 输送线 31 导向装置
4 包装套 32 双摆杆
5 料库 33 拉杆
6 输送方向 34 转动点
7 第一截段 35
8 第二截段 36
9 间隔(1) 37
10 间隔(2) 38
11 操作装置 39
12 侧向偏移 40
13 运输轮(第一) 41
14 运输轮(第二) 42
15 第一容纳部 43
16 第二容纳部 44
17 线性输送器 45
18 抽出和展开机组 46
19 抽吸器 47
20 驱动轮 48
21 皮带副 49
22 横杆 50
23 横杆 51
24 下部的回行段 52
25 第一推动元件 53
26 箭头 54
27 支架 55
28 上部的回行段 56

Claims (13)

1.一种用于将产品填充到包装容器中的填充机，其中，所述填充机具有多个在输送方向上延伸的输送线，用于制造所述包装容器的包装套被供应给所述输送线且沿着所述输送线在输送方向上输送所述包装套或者由此制成的包装容器，其特征在于，
-所述输送线(3a-d)具有第一截段(7)且在输送方向(6)上在其后具有第二截段(8)，在这些截段中，所述输送线(3a-d)彼此平行地延伸，
-其中，在所述第一和第二截段(7、8)中横向于所述输送线(3a-d)的分布的、在所述输送线(3a-d)中的至少两个之间的间隔(9、10)大小不同，从而使得这两个输送线中的至少一个在所述第二截段(8)中以相对所述第一截段(7)的侧向偏移(12)延伸，且
-在输送方向(6)上在所述第二截段(8)之前布置有操作装置(11)，所述操作装置从所述第一截段(7)中的输送线(3a-d)承接所述包装套(4)或者包装容器(2)且将其转递到所述第二截段中的输送线(3a-d)上。
2.根据权利要求1所述的填充机，其特征在于，所述第一截段(7)中所述至少两个输送线(3a-d)之间的间隔(9)大于所述第二截段(8)中的间隔(10)。
3.根据权利要求1所述的填充机，其特征在于，所述第一截段(7)中所有输送线(3a-d)之间的间隔(9)大于所述第二截段(8)中所有输送线之间的间隔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的填充机，其特征在于，
-所述操作装置(11)具有用于所述包装套(4)或者包装容器(2)的、分配给每个输送线(3a-d)的各一个支架(27)，所述包装套(4)或者包装容器(2)能在输送方向(6)上运动穿过所述支架，且
-分配给以侧向偏移(12)延伸的输送线(3a-d)的支架(27)以能横向于所述输送线(3a-d)的分布在第一与第二位置之间移动的方式被引导，其中，每个能移动的支架(27)在所述第一位置中处在所述第一截段(7)中的输送线(3a-d)的分布的延长部中，而在所述第二位置中处在所述第二截段(8)中的输送线(3a-d)的分布的延长部中。
5.根据权利要求4所述的填充机，其特征在于，
-在所述输送线(3a-d)的第一截段(7)中布置有用于输送所述包装套(4)或者包装容器(2)的第一运输轮(13)，所述第一运输轮具有多个径向向外延伸的平行的第一容纳部(15)，所述第一容纳部在轴线方向上的间隔与在第一截段(7)中的输送线(3a-d)的间隔(9)相符，且
-在所述输送线(8a-d)的第二截段(8)中布置有用于输送所述包装套(4)或者包装容器(2)的第二运输轮(14)，所述第二运输轮具有多个径向向外延伸的平行的第二容纳部(16)，所述第二容纳部在轴线方向上的间隔与在第二截段(8)中的输送线(3a-d)的间隔相符，
-所述操作装置(11)具有在所述支架(27)的第一位置中起作用的第一推动元件(25)，所述第一推动元件将所述包装套(4)或者包装容器(2)由所述第一运输轮(13)的朝向所述支架(27)定向的第一容纳部(15)剥除且推入所述支架(27)中，且
-所述操作装置(11)具有在所述支架(27)的第二位置中起作用的第二推动元件(29)，所述第二推动元件将所述包装套(4)或者包装容器(2)在所述第二运输轮(14)的朝向所述支架(27)定向的第二容纳部(16)的方向上推出所述支架(27)。
6.根据权利要求5所述的填充机，其特征在于，所述第一和第二推动元件(25、29)具有共同的驱动器。
7.根据权利要求4所述的填充机，其特征在于，所述支架(27)借助于连杆(32、33)能同步地在所述第一与第二位置之间运动。
8.根据权利要求5所述的填充机，其特征在于，所述支架(27)借助于连杆(32、33)能同步地在所述第一与第二位置之间运动。
9.根据权利要求6所述的填充机，其特征在于，所述支架(27)借助于连杆(32、33)能同步地在所述第一与第二位置之间运动。
10.一种用于运行填充机的方法，其包括：
-将用于制造包装容器(2)的包装套(4)供应到填充机(1)的多个在输送方向上延伸的输送线(3a-d)中以用于将产品填充到所述包装容器中，
-沿着所述输送线(3a-d)的第一截段(7)和在输送方向(6)上在其后的第二截段(8)输送所述包装套(4)或者由其制成的包装容器(2)，在这些截段中，所述输送线(3a-d)彼此平行地延伸，
-借助于操作装置(11)从所述第一截段(7)中的输送线(3a-d)承接所述包装套(4)或者包装容器(2)并将其转递到所述第二截段(8)中的输送线(3a-d)上，其中，在所述第一和第二截段(7、8)中横向于所述输送线(3a-d)的分布的、在所述输送线(3a-d)中的至少两个之间的间隔(9)大小不同，从而使得这两个输送线中的至少一个在所述第二截段(8)中以相对所述第一截段(7)的侧向偏移(12)延伸。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
-所述包装套(4)或者包装容器(2)在输送方向(6)上运动穿过所述操作装置(11)的分配给每个输送线(3a-d)的支架(27)且分配给以侧向偏移(12)延伸的输送线(3a-d)的支架(27)横向于所述输送线(3a-d)的分布被带到第一和第二位置中，
-其中，所述支架(27)被带到所述第一截段(7)中的输送线(3a-d)的分布的延长部中的所述第一位置中且所述包装套(4)或者包装容器(2)借助于所述操作装置(11)的第一推动元件(25)从所述输送线(3a-d)被承接且被推入所述支架(27)中，并且
-然后所述支架(27)被带到所述第二截段(8)中的输送线(3a-d)的分布的延长部中的所述第二位置中且所述包装套(4)或者包装容器(2)借助于所述操作装置(11)的第二推动元件(29)在所述第二截段(8)的输送线(3a-d)的方向上被推出所述支架(27)。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，供应给所述输送线(3a-d)的平折的包装套(4)在所述输送线(3a-d)的第一截段(7)中被展开成矩形的管且接着借助于所述操作装置(11)从输送线(3a-d)承接展开的包装套(4)并将其转递到所述第二截段(8)中的输送线上，其中，所述第一截段(7)中所有输送线(3a-d)之间的间隔(9)大于所述第二截段(8)中所有输送线之间的间隔。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述支架(27)借助于连杆(32、33)同步地被由所述第一位置运动到所述第二位置中及由所述第二位置运动回所述第一位置中。
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