用于打开管状织物件的端部以制作方底袋的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于打开管状织物件的端部以制作方形底或方底的设备和方法。

背景技术

方底袋的生产通常包括：提供管状织物材料，其通过生产管状材料织物或通过接合扁平材料织物的纵向边缘以获得管状构造来获得；切割管状材料以获得合适长度的袋体；以及通过适当地折叠并闭合袋体的一端来形成袋底。以这种方式生产的具有矩形底部的袋通常被本领域的专业人员称为箱式袋。

为了形成这种箱式袋的底部，在扁平袋体中相互叠置的两个袋体壁中的一个的端部沿着横向于袋体的纵向轴线延伸的折叠线折叠，使得袋体的端部采用六边形折叠构造，其具有两个彼此相对的平行接缝和两对彼此相对的平行折叠边缘。通过将两个接缝朝向彼此折叠并将包括接缝的折叠叶彼此固定或固定到覆盖片，袋体被提供有底部，当完成的袋被折叠分开时，该底部采用矩形构造。还可以在将接缝朝向彼此折叠之前应用阀片，当将袋体端部折叠成其最终形状时，该阀片采用管状构造。

用于打开管的端部以打开底部方格的装置是已知的，并且是袋/麻袋制作装置的一部分。这里，在下文所描述的装置，特别是包括由拉伸塑料带制成的织造织物的那些装置上加工袋/麻袋制作装置，该袋/麻袋制作装置可以处理由任何材料制作的管件，优选地为由塑料制作的管件。

在专利申请DE 19502251A1中已经公开了一种用于生产麻袋的设备，该专利申请描述了一种底部打开装置，其中提供有承载用于打开底部方格的滑块构件的活塞杆。该滑块移动到凸起位置，同时延伸到管件平面中，以便使管件的上壁沿着其自身上的折叠线折叠。随后，滑块在延伸位置中下降以按压壁，然后再次缩回。为了使滑块正常工作，待打开的软管件需要处于静止状态。因此，必须首先停止供应的管件。在底部已经打开之后，管件必须再次加速以被输送到下一个加工站。

然而，在所述DE 19502251A1中公开的底端打开装置证明是不利的，因为它太慢。此外，这种装置易于磨损。

另一德国申请No.DE912045公开了一种用于交叉底袋机器的装置，其中使用了镰刀状底部铺设棍或驱动器的镰刀，该驱动器由机器驱动器和两个被驱动的齿轮组成。在所述专利申请的意义上，可以被称为用于打开的构件的该底部铺设棍/镰刀至少部分地在软管件的输送方向上和延伸方向上移动。齿轮和机器驱动器可以被认为是第一移动构件。然而，镰刀状底部铺设棍/镰刀仅在某些点处接触软管件，使得软管件，尤其是在它们包括薄塑料带的情况下，经常不能安全地打开。

此外，在现有技术中，底部打开站与具有上部和下部的旋转展开工具一起使用，上部和下部在机构的轨道移动期间移动分开。然而，这种多部分展开工具是不利的，因为它们结构复杂且容易出错。另外，这种展开工具需要大量设置。

在EP3148788A1(’788)中公开了袋打开设备的又一示例，其中示出用于在袋区段之间形成底部开口的装置和方法，其中成组的楔形元件具有复杂的几何形状。在专利(’788)中进一步公开了这些楔形元件由共同的驱动器驱动。该发明的主要缺点在于没有设置楔形元件来适应宽范围的袋。该发明(’788)的另一缺点在于在机器运行期间不能改变袋底宽度。关于发明(’788)可陈述的又一缺点在于，当所有楔形元件由单个驱动器驱动时，如果在袋制作工艺中由楔形元件的移动引起误差，则不可能校正误差。

用于打开管底的其它装置也公开在例如US 6328683或US 6042526中，然而，这种装置不能满足用于适应不同尺寸的开口和管状织物宽度的高速和快速调节的底部打开端部的要求。此外，这种装置涉及非常复杂的工艺和各种部件的移动，这降低了系统的整体效率和精确性。

因此，需要一种打开装置，其可以高速、以较低维护成本操作，并且易于针对不同的材料规格进行设置。

本发明提供一种用于底部打开的装置，现有技术的缺点通过该装置克服，并且该装置坚固、可靠，同时需要很少的维护，并且允许生产速度远高于现有技术中已知系统的生产速度。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是提供可以高速、精确操作的底部打开设备。

本发明的进一步的目的是提供一种易于设置以加工不同类型的管状织物材料的设备。

本发明的另一目的是提供用于快速调节以适应不同尺寸的开口和管状织物宽度的装置和方法。

本发明的又一目的是提供一种磨损最小且易于维护的装置。

本发明的又一进一步的目的是提供一种在连续操作中以高精度和高可靠性产生底部开口的装置，其中该装置结构简单。

发明概述：

根据本发明，提供一种用于打开袋端部的设备。在自动化的袋制作生产线中，执行将管状或扁平织物转变成袋的若干工艺。提供若干站来执行这些工艺。这些中的一些是：

●织物卷供给构件，其中装载织造或非织造织物卷以在向前方向上供给织物

●织物边缘引导和松开构件，其中织物在辊上被引导并从织物卷松开

·织物准备构件，其中：

-准备构件可选地由织物穿孔构件组成，该织物穿孔构件去除织物层之间的所有气泡以进行平稳的操作

-准备构件可选地由分度孔冲孔构件组成

-织物清洁构件

·检查和感测构件，其感测织物的质量

·织物长度切割构件，其将织物切割成所需的袋长度

·输送构件，其将织物朝向不同的袋制造区域输送

·横向传递和引导/供给构件，其将织物的方向从纵向改变为横向以形成袋

●缺陷排除构件，其在形成袋之前排除有缺陷的织物

·顶部边缘和底部边缘打开构件，其中织物的顶部边缘和底部边缘的两侧都被打开或折叠

-垂直定位的边缘打开构件

-具有旋转机构的打开构件

·阀贴片储存、传送和粘贴构件，其中在制作阀之前将贴片施加在折叠的织物上

●折叠构件，其折叠具有阀贴片的织物边缘以形成阀

·进一步的输送构件，其将在一端处具有阀的袋进一步输送到进一步的站

·用于存储袋的堆叠构件

被设计成在袋制造自动化生产线上提供袋端部的开口的本发明的设备包括两个旋转驱动器，这两个旋转驱动器相对于切割织物件的移动平面成角度地定位。旋转驱动器中的每一个具有轴，一对展开元件安装在该轴上。该展开元件通过将杆或棒成形为曲线形状而形成。两个驱动器的定位使得在各个展开元件的任何完整旋转期间，对应于每个元件形成三维虚拟形状。两个虚拟形状相对于彼此部分地是环形的。

在输送装置上的输送过程中，袋体在管状袋体的开口端部处的各个层通过靠近一个拐角的引导元件展开，以在底部处形成初始开口。

为了打开袋，将成对的凸起轮廓形状的展开元件中的一个插入初始开口中。驱动器的连续旋转运动确保两个展开元件进入初始开口，并逐渐地且连续地将袋体的在开口端处的层彼此展开，以形成方底。进一步，由单独的驱动器驱动的另一对展开元件按压袋端部以形成六边形形状。

附图说明

图1示出袋制作生产线的透视图。

图1A示出打开袋端部的工艺的流程图：

(a)管状切割织物件；

(b)通过引导元件初始打开；

(c)插入第一展开元件以形成开口；

(d)通过第二展开元件按压开口形式；

(e)具有开口端的袋。

图2示出本发明的设备。

图3示出打开装置的透视图。

图4、图4A、图4B示出包括初始打开阶段的袋打开的不同阶段。

图4C、图4D示出袋通过展开元件打开的放大图。

图5示出展开元件及其移动。

部件列表：

1：本发明的设备

2：管状织物件

2A：上区段

2B：下区段

2C：开口端区域

2D：底部开口的上区段

2D’：底部开口的下区段

2E：织物件开口

3：传送台

4：带

5：织物的移动方向

6：纵向延伸轴线

7：打开装置

7A：上引导元件

7A’：上引导表面

7B：下引导元件

7B’：下引导表面

8：第一上展开元件

8A：第一下展开元件

8B：第一楔形表面

8C：第一楔形延伸部

8D：第一楔形端部

8E：第一楔形套管

9：第二上展开元件

9A：第二下展开元件

9B：第二楔形表面

9C：第二楔形延伸部

9D：第二楔形端部

9E：第二楔形套管

10：第一马达

11：第一齿轮

12：轴

13：第二齿轮

13A：第一带凸缘的带轮

14：第三齿轮

15：第四齿轮

16：第五齿轮

16A：第二带凸缘的带轮

17：惰轮

18：齿形带

19：安装板

20：第一可旋转轴

21：第一可调节底座

21A：右臂

21B：左臂

21C：滑动托盘

21D：调节旋钮

22：第一差速器

23：第二马达

24：第二可旋转轴

25：第二可调节底座

26：第二差速器

27：基架

28：上支撑板

29：下支撑板

30：连接板

31：开口

32：轴线A

33：轴线B

34：轴线C

35：轴线D

36：锁定旋钮

37：第一差速器轴

38：第二差速器轴

39：轴线E

40：轴线F

具体实施方式

图1示出用于生产袋的袋制作生产线，其中在各个站中加工织物材料以形成成品方底袋或方底阀袋。该机器包括各个单元，其中一个单元是用于将织物材料切割或分离成管状织物件(2)的切割单元(未示出)。管状织物件(2)包括两个袋区段，即彼此叠置的上区段(2A)和下区段(2B)，其中每个袋区段(2A、2B)可以由多个不同材料的层构成。通过移动带(4)在传送台(3)上传递管状织物件(2)。在传送台(3)上，管状织物件(2)在图4、图4A、图4B中所示的横向于其纵向延伸轴线(6)的输送方向(5)上被依次传送。

本发明的用于在管状织物件(2)的开口端区域(2C)处在袋区段(2A、2B)之间形成底部开口(2D)的设备(1)与袋制作生产线的后续单元成一直线放置，使得管状织物件(2)在被设备(1)打开时可以在传送台(3)上从一个平放在另一个上的状态到彼此间隔开的状态传递到下一站，以进行完美的方底打开。

袋制作生产线的后续单元被提供以执行这些工艺。这些中的一些是：

·织物卷供给构件，其中装载织造或非织造织物卷以在向前方向上供给织物

·织物边缘引导和松开构件，其中织物在辊上被引导并从织物卷松开

·织物准备构件，其中：

-准备构件可选地由织物穿孔构件组成，该织物穿孔构件去除织物层之间的所有气泡以进行平稳的操作

-准备构件可选地由分度孔冲孔构件组成

-织物清洁构件

·检查和感测构件，其感测织物的质量

·织物长度切割构件，其将织物切割成所需的袋长度

●输送构件，其将织物朝向不同的袋制造区域输送

·横向传递和引导/供给构件，其将织物的方向从纵向改变为横向以形成袋

·缺陷排除构件，其在形成袋之前排除有缺陷的织物

·顶部边缘和底部边缘打开构件，其中织物的顶部边缘和底部边缘的两侧都被打开或折叠

-垂直定位的边缘打开构件

-具有旋转机构的打开构件

·阀贴片储存、传送和粘贴构件，其中在制作阀之前将贴片施加在折叠的织物上

·折叠构件，其折叠具有阀贴片的织物边缘以形成阀

·进一步的输送构件，其用于将在一端处具有阀的袋进一步输送到进一步的站

·用于存储袋的堆叠构件

图2示出本发明的设备(1)，其包括打开装置(7)、上支撑板(28)、下支撑板(29)和具有带(4)的传送台(3)。该上支撑板(28)和下支撑板(29)在结构上是相同的，但是彼此镜像地放置，使得产生开口(31)或间隙以使管状织物件(2)在织物(5)的移动方向上容易地行进。此外，上支撑板(28)和下支撑板(29)通过连接板(30)良好地连接，使得所需的开口(31)在整个袋制作工艺中是恒定的。

在一实施例中，上支撑板(28)和下支撑板(29)可以由片材或板制成，并且足够坚固以承受诸如带轮、辊、带和驱动器(未示出)的其他构件的载荷。

在另一实施例中，连接板(30)由金属或非金属的板或片材构成，以提供上支撑板(28)和下支撑板(29)之间的连接。

此外，连接板(30)刚性地固定到基架(27)。基架(27)在结构上可以具有矩形截面或任何其他合适的形状，使得其可以承受本发明的设备(1)的载荷。

打开装置(7)安装在安装板(19)上并经由第一可旋转轴(20)连接到基架(27)，第一可旋转轴(20)在袋制作工艺中根据要求旋转。通过这种调节，可以制作具有如图4B中所示的定制方底宽度(‘h’)的各种袋。

图3示出打开装置(7)的透视图，打开装置(7)包括上引导元件(7A)和下引导元件(7B)，上引导元件(7A)具有在输送方向(5)上向上上升的上引导表面(7A’)，下引导元件(7B)具有在输送方向(5)上向下下降的下引导表面(7B’)。环形带(4)被提供到引导元件(7A、7B)，使得该环形带由第一马达(10)驱动以向带提供旋转运动。引导元件(7A、7B)各自连接到抽吸元件(未示出)，以确保管状件(2)在其行进通过引导元件(7A、7B)期间以本领域技术人员公知的方式利用抽吸力附着到引导元件(7A、7B)。

在一实施例中，马达(10)可以选自异步马达、步进马达或向邻接部件提供离散步进运动的任何种类的马达的组。

上引导元件(7A)和下引导元件(7B)分别经由第三齿轮(14)和第二齿轮(13)的啮合而连接，并且进一步地，第二齿轮(13)与第一齿轮(11)啮合。马达(10)通过轴(12)与第一齿轮(11)连接，使得马达(10)的动力和旋转运动被传递到相应的齿轮(13、14)。这种齿轮啮合系统确保对上引导元件(7A)和下引导元件(7B)的带提供相等的旋转速度。带的相等的旋转速度确保上区段(2A)和下区段(2B)相对于织物(5)的移动的对称打开。

打开装置(7)进一步包括成对的展开元件(8、8A)，展开元件(8、8A)如图4所示在管状织物件(2)的开口端区域(2C)处在袋区段(2A、2B)之间穿过，从而形成开口(2E)。存在至少一对第一展开元件，即第一上展开元件(8)和第一下展开元件(8A)，使得其围绕轴线C(34)和轴线E(38)旋转。

此外，提供驱动机构，用以确保在端部打开工艺中，该对第一展开元件(8、8A)与管状织物件(2)的移动同步。驱动机构包括若干带轮和带，使得动力从第一马达(10)最终传输到第一展开元件(8、8A)。第一带凸缘的带轮(13A)与由第一马达(10)驱动的第二齿轮(13)联接。该第一带凸缘的带轮(13A)进一步经由齿形带(18)连接到第二带凸缘的带轮(16A)。带(18)确保从一个带轮到另一个带轮的高效动力传输。存在惰轮(17)以向齿形带(18)提供指定张力，使得可以通过调节惰轮(17)来克服带中的任何松弛。用以在带(18)中提供张力的这种对惰轮(17)的调节是本领域技术人员所公知的。提供第五齿轮(16)并使其与第二带凸缘的带轮(16A)联接，以便获得在第二带凸缘的带轮(16A)中实现的相同旋转。此外，该第五齿轮(16)与第四齿轮(15)啮合。两个齿轮(15、16)以与第一马达(10)提供的速度相等的速度旋转。

此外，第一上展开元件(8)和第一下展开元件(8A)分别经由单独的第一差速器(22)各自连接到第四齿轮(15)和第五齿轮(16)。第一差速器(22)可以是任何类型，使得它将由第一马达(10)引起的相应齿轮的运动转换成第一展开元件(8、8A)的旋转运动。

在一实施例中，齿轮(15、16)的啮合为第一展开元件(8、8A)提供相同的旋转运动，使得管状织物件(2)相同地打开到上区段(2A)和下区段(2B)中以形成开口(2E)。

如图2所示，齿轮(11、13、14、16和15)与展开元件(8、8A)一起全部安装在安装板(19)上，并且引导元件(7A、7B)固定到第一可旋转轴(20)。该第一可旋转轴(20)安装在能够围绕轴线A(32)旋转的第一可调节底座(21)上。此外，第一可调节底座(21)包括右臂(21A)、左臂(21B)、滑动托盘(21C)和调节旋钮(21D)。

在一实施例中，可调节底座(21)可以由金属板或非金属板制成，使得其可以承受安装在其上的元件的重量。

在另一实施例中，右臂(21A)和左臂(21B)可以由具有凹槽的方形或有角的截面制成，使得滑动托盘(21C)可以以最小的摩擦容易地在其上滑动。滑动托盘(21C)在臂(21A、21B)上的这种滑动可以通过使用任何种类的滑动机构来实现，诸如轨道上的滚珠轴承、齿轮齿条副、丝杠机构、线性马达等。

打开装置(7)进一步包括成对的第二展开元件(9、9A)，该成对的第二展开元件(9、9A)在管状织物件(2)的开口端区域(2C)处按压袋区段(2A、2B)，以形成如图4A和图4B所示的底部开口的上区段(2D)和下区段(2D

为了适应各种管状织物件(2)并且还为了改变如图4B所示的底部开口(2D)的高度‘h’，可以单独改变展开元件(8、8A、9、9A)与支撑板(28、29)之间的距离。可以通过以下操作来完成这种改变：使第一可旋转轴(20)围绕轴线A(32)旋转来调节第一可旋转轴(20)，并且通过经由在臂(21A、21B)上滑动的滑动托盘(21C)并通过旋钮(21D)锁定滑动托盘(21C)来调节第一调节底座(21)。替代地，这可以通过使第二可旋转轴(24)围绕轴线B(33)在第二可调节底座(25)上旋转来调节第二可旋转轴(24)，并通过锁定旋钮(36)锁定第二可旋转轴(24)的位置来实现，如从图3所见。

如图5所示，第一上展开元件(8)和第一下展开元件(8A)在结构上是相同的，在图5所示的设置中，第一上展开元件(8)和第一下展开元件(8A)分别围绕轴线(34、39)在逆时针方向上移动。第一展开元件(8、8A)包括第一楔形表面(8B)、第一楔形延伸部(8C)、第一楔形端部(8D)，使得其形成一个部件。第一楔形表面(8B)由金属板部件构成，或者可以机加工并弯曲成锐角，使得第一楔形表面(8B)可以容易地进入管状件(2)的拐角(2C)，以进一步打开管状织物件(2)的上区段(2A)和下区段(2B)。此外，第一楔形延伸部(8C)将第一楔形表面(8B)与第一楔形端部(8D)连接。提供第一楔形套管(8E)以形成与第一差速器(22)的连接。

第一楔形延伸部(8C)可以由与第一楔形表面(8B)的材料相同的材料形成，第一楔形表面(8B)可以略微弯曲，使得其在移动期间不会干扰其他移动元件，诸如第二展开元件。

此外，第一楔形端部(8D)是立方体，配重(未示出)可以安装在该立方体上，以提供第一展开元件(8、8A)围绕轴线(34、39)的精确旋转。

而且，第一楔形套管(8E)可以由中空管制成或具有管状截面，使得一端固定到第一楔形延伸部(8C)，另一端压配合到第一差速器(22)。这种固定也可以通过螺栓连接、螺钉连接或焊接来实现。

在图5中进一步示出，第二上展开元件(9)和第二下展开元件(9A)在结构上是相同的，它们分别围绕轴线(33)和(40)在逆时针方向上移动。第二展开元件(9、9A)包括第二楔形表面(9B)、第二楔形延伸部(9C)、第二楔形端部(9D)，使得其形成一个部件。第二楔形表面(9B)由杆构成，使得其以大于90°的角度弯曲并且在拐角处倒圆，以提供平滑的轮廓，使得其在第二展开元件(9、9A)压靠管状织物件(2)的上区段(2A)和下区段(2B)时减小摩擦。此外，第二楔形延伸部(9C)将第二楔形表面(9B)与第二楔形端部(9D)连接。提供第二楔形套管(9E)以形成与第二差速器(26)的连接。

第二楔形延伸部(9C)可以由金属板构成，或者可以被机加工并与第二楔形表面(9B)固定，第二楔形表面(9B)可以制成期望的轮廓以减轻其重量，并且还被构造成使得其在移动期间不干扰其他移动元件。

而且，第二楔形端部(9D)是立方体，配重(未示出)可以安装在该立方体上，以提供展开元件(9、9A)围绕轴线(33、40)的精确旋转。

此外，第二楔形套管(9E)可以由中空管制成或具有管状截面，使得一端固定到第二楔形延伸部(9C)，另一端压配合到第二差速器(26)。这种固定可以通过螺栓连接、螺钉连接或焊接来实现。

图1A以及图4、图4A、图4B、图4C和图4D示出用于在管状织物件的开口端处形成底部开口的方法。

特别地，图1A示出以下阶段：

(a)管状切割织物件；

(b)通过引导元件初始打开；

(c)插入第一展开元件以形成开口；

(d)通过第二展开元件按压开口形式；

(e)具有开口端的袋。

图4、图4A、图4B、图4C和图4D详细示出这些阶段中的一些阶段。

将管状织物件的端部打开形成方底的方法包括以下步骤：

a.经由带(4)在传送台(3)上输送管状织物件(2)；

b.管状织物件(2)进入开口(31)，使得上支撑板(28)和下支撑板(29)分别形成上区段(2A)和下区段(2B)的屏障，并且管状织物件(2)在移动方向(5)上移动；

c.两个区段(2A、2B)分别被上引导元件(7A)和下引导元件(7B)吸引通过上引导表面(7A

d.当管状织物件(2)通过第一马达(10)和齿轮(12、13、14)布置所引起的引导表面(7A’、7B’)的移动而进一步前进时，产生织物件开口(2E)；

e.第一上展开元件(8)打开织物件(2)的上区段(2A)，并且第一下展开元件(8A)打开织物件(2)的下区段(2B)；

f.管状织物件(2)进一步前进，并且第二展开元件(9、9A)通过第二马达(23)围绕轴线D(35)逆时针旋转；

g.进一步，第二上展开元件(9)按压底部开口的上区段(2D)，并且第二下展开元件(9A)按压底部开口的下区段(2D’)，以将管状织物件(2)打开形成方底开口。

由于操作侧和驱动侧的现有技术的机器几乎相同地构造，以便能够同时在管状件的两端工作，因此以上描述没有详细论述机器的各个侧。从前述描述中显而易见的是，本发明具有若干实施例。

虽然以上描述包含许多特殊性，但是这些不应被解释为限制本发明的范围，而是作为其优选实施例的示例。必须意识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，基于上文给出的公开内容的修改和变化是可能的。相应地，本发明的范围不应由所例示的实施例来确定，而应由本发明整体以及所附权利要求及其合法等同物来确定。