用于绕平行六面体形物品折叠包装材料片的包装方法和单元

摘要

一种用于绕平行六面体形物品(2)折叠包装材料片(5)的包装方法和包装单元(12)，所述包装单元具有：传送机(16)，用于沿着路径P1进给物品(2)；以及进给装置(18)，用于垂直于路径(P1)并且在物品(2)前方进给包装材料片(5)，从而随着物品(2)向前移动，包装材料片(5)被物品(2)截取并且逐渐折叠成U形；两个引入装置(19)，引入装置(19)安装为平行于路径(P1)移动并且定位在物品(2)的相对侧，从而将物品(2)包围在两个引入装置(19)之间；以及致动装置(20)，用于平行于路径(P1)并且与物品(2)一起进给两个引入装置(19)，从而包装材料片(5)也被引入装置(19)截取。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于绕平行六面体形物品折叠包装材料片的包装方法和单元。

本发明可以有利地用于绕一组香烟折叠包装材料片，参照该方面进行以下描述仅是作为示例。

背景技术

香烟包通常包括内包装以及外包装，所述内包装由裹在内包装材料片(通常是没有胶水的箔片)中的一组香烟限定；所述外包装包住所述内包装并且利用胶水稳定，并且外包装可以由围绕内包装折叠成杯形的外包装材料片来限定(香烟的软包装)，或者外包装可以由通过绕内包装折叠硬坯料而形成的带铰接盖的盒子来限定(香烟的硬包装)。

几乎在目前市场上所有的包装机上，绕香烟组折叠包装材料片都是从将包装材料片绕香烟组折叠成U形开始。这通常通过如下方式完成：沿着直线路径进给香烟组，并且在香烟组前方垂直地横跨所述路径进给包装材料片，因此当香烟组向前移动时，包装材料片被香烟组截取并且逐渐折叠成U形。

已经观察到，将包装材料片绕如上所述的香烟组折叠成U形可能损坏香烟的端部，因此导致局部变形(过滤嘴端和烟叶暴露的平坦端都变形)，和/或烟叶溢出(即，烟叶脱落，明显只能从烟叶暴露的平坦端的脱落)。虽然显然会对所有处于最外部的香烟(即沿着包装材料片的折叠线定位的香烟)造成一定程度的损坏，但是尤其对香烟组中边角处的香烟造成影响。另外，由于包装材料片的刚度使香烟变形并且因此导致形成圆形边缘，因此上面将包装材料绕一组香烟折叠成U形的方法不能形成直角边缘。事实上，与方形相反的圆形的包装是人们特别不希望的，这将形成消费者不是很欢迎的包装外观，而消费者倾向于选择具有清晰锐边的包装。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于绕平行六面体形物品折叠包装材料片的包装方法和单元，所述包装方法和单元可以廉价而容易地实现，并且设计成消除上述缺点。

根据本发明，提供了一种用于绕基本为平行六面体形的物品折叠包装材料片的包装方法，所述包装方法包括步骤：

沿着路径进给所述物品；以及

垂直于所述路径并且在所述物品前方进给所述包装材料片，从而随着所述物品向前移动，所述包装材料片被所述物品截取并且逐渐折叠成U形；

所述包装方法的特征在于还包括步骤：

将两个引入装置定位在所述物品的相对侧上，从而所述物品被包围在所述两个引入装置之间；以及

平行于所述路径并且与所述物品一起进给所述两个引入装置，从而所述包装材料片也被所述引入装置截取。

根据本发明，还提供了一种用于将包装材料片绕基本为平行六面体形的物品折叠的包装单元，所述包装单元包括：

传送机，用于沿着路径进给所述物品；以及

进给装置，用于垂直于所述路径并且在所述物品前方进给所述包装材料片，从而随着所述物品向前移动，所述包装材料片被所述物品截取并且逐渐折叠成U形；

所述包装单元的特征在于还包括：

两个引入装置，所述引入装置安装为平行于所述路径移动并且定位在所述物品的相对侧，从而将所述物品包围在所述两个引入装置之间；以及

致动装置，用于平行于所述路径并且与所述物品一起进给所述两个引入装置，从而所述包装材料片也被所述引入装置截取。

附图说明

本发明的非限制性实施方式将参照附图作为示例进行描述，在附图中：

图1以立体正视图示出了利用根据本发明的包装方法生产的香烟的包装；

图2-6示出了根据本发明的包装方法中的多个步骤，用于将包装材料片绕一组香烟折叠以获得图1的香烟的包装；

图7示出了根据本发明用于生产图1的香烟包装的香烟包装机包装单元的示意性侧视图，为了清晰去掉了一些部件；

图8、9及10示出了图7的包装单元绕一组香烟折叠包装材料片的示意性俯视图，为了清晰去掉了一些部件；

图11示出了图7的包装单元的引入装置的立体示意图，为了清晰去掉了一些部件；

图12示出了图7的包装单元的不同实施方式的进给站的示意性侧视图，为了清晰去掉了一些部件；

图13-17示出了图中12将包装材料片绕一组香烟折叠的进给站的示意性侧视图，为了清晰去掉了一些部件；

图18示出了图7的包装单元的另一个实施方式的进给站的示意性侧视图，为了清晰去掉了一些部件；

图19-23示出了图18中将包装材料片绕一组香烟折叠的进给站的示意性侧视图，为了清晰去掉了一些部件。

具体实施方式

图1中的标号1整体上表示香烟的包装，例如，专利US4300676A1中所描述的类型。香烟的包装1将平行六面体形的香烟组2(在图2-6中示意性示出)包入，并且在顶部和前部具有香烟抽出口3，香烟抽出口3以撕开线4为界线并且覆盖包装1的部分前壁以及包装1的部分顶壁。为了打开包装1，使用者沿着撕开线4撕开包装以除去抽出口3处的包装，并因此可以通过抽出口3抽取组2中的香烟。

如专利US4300676A1中所述，如上所述的香烟的包装1可以插入已知的硬的、铰接盖的香烟盒，而抽出口3可以通过可重新关闭的折合盖封闭，折合盖通过非干性、非凝固粘合剂固定到包装1。

包装1通过将气密性、热封性塑料包装材料(或者至少具有一层塑料材料的多层复合材料)的矩形片5直接绕香烟组2并且与香烟直接接触进行折叠而形成(在图2-6中示意性示出)。一旦将包装材料片5绕香烟组2折叠形成包装1，包装1的形状通过加热密封包装材料片5的重叠部分得到稳定。

在绕香烟组2折叠之前，包装材料片5被切割以限定抽出口3，并且随后可以利用下侧上胶的折合盖固定，即下侧涂覆有非凝固粘合剂，在抽取口3内，非凝固粘合剂将包装材料片5的内部部分永久粘和到折合盖，而在抽取口3外，非凝固粘合剂将包装材料片5可分离地粘和到折合盖。

在另外的未示出的实施方式中，包装1包括U形硬纸片加强片，加强片插入包装1内部并接触香烟组2。加强片包括矩形中央片，矩形中央片设置为接触组2由香烟的末端限定的底壁(或者接触组2由香烟的圆柱形侧壁限定的前壁)；以及两个侧翼，侧翼沿着两个折叠线连接到中央片并且设置为接触组2由香烟的圆柱形侧壁限定的较小侧壁。

图2-6示出了将包装材料片5绕香烟组2折叠的步骤，香烟组2包括两个相对并平行的较大侧壁6a和6b，较大侧壁由香烟的圆柱形侧壁限定；两个相对并平行的较小侧壁7a、7b(仅仅示出了一个)，较小侧壁由香烟的圆柱形侧壁限定；以及两个相对端壁8a、8b，端壁由香烟的末端限定。

首先，通过将组2的端壁8b与包装材料片5接触而将香烟组2和包装材料片5结合(图2)，使得包装材料片绕组2折叠成U形(图3)。即，组2的引导端壁8b碰撞包装材料片5，包装材料片5将逐渐在两个较大侧壁6上折叠成U形。重要的是，将包装材料片5非对称地进给经过组2以限定两个不同长度的不同布置地扣片9和10。如图3中所示，包装材料片5绕组2折叠成U形，具有从组2凸出的外扣片9，以及停留在组2的侧壁6a上的内扣片10。如图4中所示，垂直于组2的侧壁折叠内扣片10。如图5中所示，将外扣片9折叠90°到组2的端壁8a上。如图6中所示，将外扣片9折叠成L形而折叠到组2的侧壁6a上并且与垂直于侧壁6a的内扣片10相对，以便将外扣片9和内扣片10重叠并且将包装材料片5成形为管状。将外扣片9和内扣片10的重叠部分热封以稳定包装材料片5的管状形状；并且，最后将热封的重叠扣片9和10折叠90°而折叠到组2的侧壁6a上(如图1中部分所示)。

图7中的标号11整体上表示用于生产图2-6中所示的图1的香烟的包装1的包装机。

包装机11包括组形成单元(图7中未示出)，用于连续形成香烟组2；以及包装单元12(图7中示出)，用于将各个包装材料片5绕每个香烟组2包装并热封。重要的是，注意到包装机11可以仅仅包括组形成单元(图7中未示出)和包装单元12；在这种情况下，如上所述的每个包装1是最终的可销售产品。可替代地，包装机11也可以包括其它用于将每个包装1包装在各自的外包装中的已知包装设备，该外包装包住包装1并且可以由绕包装1折叠成杯形的外包装材料片来限定(软包香烟)，或者该外包装可以由通过将硬坯料绕包装1折叠形成的硬的带铰接盖的盒子来限定(硬包香烟)。

图7中的包装单元12包括包装轮13，该包装轮接收来自组形成单元(未示出)的香烟组2，绕垂直于图7纸面的水平旋转轴14步进旋转(图7中的顺时针方向)，并且支撑多个周向袋状槽，每个周向袋状槽用于容纳香烟组2。

包装单元12还包括进给传送机16(以推进机的形式示意性示出)，用于将香烟组2沿着直线路径P1进给，直线路径延伸通过进给站17，在包装轮13处终止，并且垂直于旋转轴14。在进给站17，进给装置18沿着路径P2进给包装材料片5，路径P2垂直于组2的路径P1并且与之相交，因此垂直于路径P1将包装材料片5进给经过移动的组2，移动的组2截取包装材料片5并且将其逐渐折叠成U形。

包装单元12包括两个引入装置19(在图7中仅仅示出了一个)，引入装置19可平行于路径P1移动并且位于香烟组2的相对侧以包围该香烟组。更具体地说，两个引入装置19设置为接触组2的较小侧壁7。包装单元12还包括致动装置20，用于平行于路径P1与香烟组2一起进给两个引入装置19，因此包装材料片5也被引入装置19截取。换言之，两个引入装置19可以在开始位置(图8)与结束位置(大致在图10中示出)之间平行于路径P1移动，在所述开始位置中，在包装材料5的上游(即，在组2截取包装材料片5之前)两个引入装置19包围组2，在所述结束位置中，在包装材料片5的下游(即，在组2截取包装材料片5之后)并且在包装轮13的袋状槽15内部，两个引入装置19包围组2。

如图11中所示，每个引入装置19包括面对包装材料片5并具有抽吸座22的前壁21，抽吸通过沿着将抽吸座22连接到抽吸源24的通道23启动。每个通道23部分在引入装置19内延伸，并且由阀(未示出)调节，以便通过抽吸座22启动/停止抽吸。

如图7-10中所示，包装轮13的袋状槽15包括两个侧向保持器25，用于侧向夹住香烟组2并防止组2在内袋状槽15中的侧向运动。在图7-10的优选实施方式中，两个侧向保持器25安装为在关闭位置(图10)与打开位置(图8和9)之间横跨袋状槽15移动，在关闭位置中，侧向保持器25在袋状槽15内部将组2横向夹住并且因此定位为接触组2的较小侧壁7，在打开位置中，侧向保持器25在袋状槽15内与组2分开。更具体的说，凸轮致动装置26机械连接到侧向保持器25以使它们在上述的关闭位置和打开位置之间移动。在一个不同的实施方式中，侧向保持器25被固定并且永久保持在关闭位置(图10)。

现在将参照图8、9和10描述包装单元12的运行，这些图示出了包装材料绕香烟组2折叠成U形的折叠顺序。

首先(图8)，当沿着路径P1移动时，香烟组2从两个静止的引入装置19之间经过，所述引入装置19在进给站17的上游(即，包装材料片5的上游)等待组2。一旦组2位于它们之间，两个引入装置19与组2一起平行于路径P1移动，以伴随组2通过进给站17并与抵靠包装材料片5。即，两个引入装置19位于香烟组2的相对侧以包围香烟组2，并且与组2一起平行于路径P1移动，以使得包装材料片5也被引入装置19截取。

在一个优选实施方式中，在与包装材料片5碰撞时，引入装置19以与组2相同的运动定律(即相同的瞬时速度)向前移动，因此，当引入装置19和组2碰撞包装材料片5时，引入装置19和组2具有并保持正好相同的瞬时速度，它们之间没有相对运动。引入装置19优选当其与包装材料片5碰撞时与组2面对包装材料片5的端壁8b对齐。即，在与包装材料片5碰撞时，引入装置19的前壁21沿着路径P1与组2的端壁8b对准，因此包装材料片5同时被组2和引入装置19截取。在一个未示出的不同实施方式中，在与包装材料片5碰撞时，引入装置19被稍微向前移动到组2的端壁8b之前，因此包装材料最初仅仅被引入装置19截取。

在一个优选实施方式中，在碰撞包装材料片5之前，通过引入装置19面对包装材料片5的前壁21启动抽吸，因此包装材料片5通过引入装置19的前壁21上的抽吸保持以防止包装材料片5当折叠时滑动。通过面对包装材料片5的引入装置19的前壁21的抽吸正好在引入装置19开始沿与组2的行进方向相反方向退回(图10)之前被切断。

如图8、9以及10所示，在进给站17的下游以及在路径P1的末端，组2和绕组2折叠成U形的包装材料片5插入袋状槽15内部。当组2至少部分插入袋状槽15内部时，引入装置19沿与组2的行进方向相反的方向开始退回，如图10中所示。在一个优选实施方式中，当组2完全插入或者仅仅部分插入袋状槽15内部时，引入装置19开始退回。在另一个未示出的实施方式中，在组2插入袋状槽15内部之前，引入装置开始退回。

如图8和9所示，随着组2插入袋状槽15内部，侧向保持器25设定到打开位置，以便防止包装材料片5接触侧向保持器25并被侧向保持器25折叠。一旦组2插入袋状槽15内部，侧向保持器25移动到关闭位置，如图10中所示，以便将组2侧向保持而不以任何方式与包装材料片5干涉(即没有折叠)。为了在所有的时间保持组2的侧向支撑(由于仅仅包括多个重叠的香烟层，组2形状不稳定)，如图10中所示，侧向保持器25比组2短并且当组2仍然被引入装置19部分包围时移动到关闭位置，因此，组2至少瞬时被侧向保持器25和引入装置19两者侧向限制。

在侧向保持器25永久固定在关闭位置的实施方式中(图10)，包装材料片5中凸出到组2的外侧的侧向部分在碰撞侧向保持器25时被折叠到组2的较小侧壁7上。

上述包装单元12具有多个优点。尤其是，因为仅仅需要对类似的已知包装单元做较小的改变，所以包装单元很廉价并且容易生产。

此外，在包装单元12上，包装材料片5不仅仅由与香烟组2的接触而折叠，而且最重要的是，通过与引入装置19在组2的任一侧接触，当包装材料片5被折叠时由该包装材料片5施加的压力也被分配到引入装置19上，而不是仅仅分配在组2上。特别重要并且应当注意的是，引入装置19开始与组2的端壁8b对准，即使组2的引导端壁8很微小的变形量(肉眼不能看到)都足够将大部分由包装材料片5施加的压力传递到引入装置19，由钢材(或者其它等效的刚性材料)制成的引入装置19几乎不可变形。因此，在包装材料片5的初始折叠阶段，可以完全保护组2免受严重的机械压力，并且香烟的末端没有变形。

最后，凭借引入装置19，包装材料片5在组2的端壁8b的边缘很锐利并且限定的很好，从而使这部分包装材料片5为漂亮的方形。

每个袋状槽15具有U形纵剖面，并且包括端壁27，随着包装材料片5插入，端壁27接触组2的端壁8b；以及两个相对并平行的侧壁28，随着包装材料片5插入，侧壁28接触组2的较大侧壁6。随着包装材料片5插入，每个袋状槽15的一个侧壁28a接触组2的侧壁6a，侧壁28a比相对的侧壁28b短，以便将包装材料片5的内扣片10暴露。每个袋状槽15的侧壁28a由垂直于侧壁28a的横向抽吸支撑部29终止，并且用于通过抽吸保持包装材料片5的内扣片10。更具体地说，可连接到抽吸源的管道从横向支撑部29出来。

在进给站17，一旦包装材料片5被绕组2折叠成U形，包装材料片5的内扣片10被折叠成垂直于组2的侧壁6a，并且利用横向支撑部29通过抽吸抵靠在这个位置并保持在这个位置。换言之，垂直于组2的侧壁6a折叠内扣片10也包括通过抽吸将内扣片10拉到袋状槽15的横向抽吸支撑部分29上。重要的是，应当注意内扣片10可以仅仅通过横向支撑部29的抽吸，或者通过横向支撑部29的抽吸和可移动折叠部件(在下文中详细描述)的抽吸动作而折叠为垂直于组2的侧壁6a。

在图12中所示的一个不同的实施方式中，包装单元12还包括两个折叠部件30，两个折叠部件30位于路径P1的相对侧并且隔开以便让组2与引入装置19一起通过。更具体地说，折叠部件30设置为平行于并且面对组2的较大侧壁6并且比较薄，并且在包装材料片5的路径P2的相对侧，每个折叠部件都与位于该折叠部件30的前方的各个固定的对比部件31配合，即，包装材料片5位于折叠部件30和各个对比部件31之间。优选地，每个折叠部件30前端为楔形，而每个对比部件31为漏斗形以相配地复制各个折叠部件30的楔形。

包装单元12还包括致动装置，致动装置用于在组2之前平行于路径P1进给两个折叠部件30，因此在被组2和两个引入装置19截取之前，包装材料片5被折叠部件30(或者相反，通过插入对比部件31之间的折叠部件30)截取并且部分折叠成U形(图13)。组2和两个引入装置19随后移动通过两个折叠部件30以截取已经部分折叠成U形的包装材料片5(图14)。换言之，两个折叠部件30在开始位置(图12)与第一折叠位置(图13)之间平行于路径P1一起移动，在所述开始位置中，两个折叠部件30位于包装材料片5的路径P2的上游(即，包装材料片5的上游)，在所述第一折叠位置中，两个折叠部件30插入对比部件31之间(即，在包装材料片5的路径P2的下游)并且部分将包装材料片5折叠成U形状。

在一个优选的实施方式中，当折叠部件30在第一折叠位置(图13)并且组2与包装材料片5一起完全或者几乎完全插入两个折叠部件30之间时，一个对比部件31a垂直于路径P1移动以允许相应的折叠部件30a保持平行于路径P1移动，基本与横向支撑件29接触，以便将内扣片10垂直于组2的侧壁6a折叠(如图15和16所示)。如上所述，内扣片10被通过横向支撑部29和可移动折叠部件30a的抽吸的结合动作垂直于组2的侧壁6a折叠。

现在将参照图12-17描述包装单元12的操作，图12-17示出了将包装材料片5绕香烟组2折叠成U形的顺序。

首先(图12)，当沿着路径P1移动时，香烟组2经过两个静止的引入装置19之间，该引入装置19在进给站17上游(即，包装材料片5的上游)等待组2。

如图13所示，两个折叠部件30在组2前方平行于路径P2向前移动，因此，在被组2和两个引入装置19截取之前，包装材料片5被折叠部件30(或者相反，通过插入对比部件31之间的折叠部件30)截取并且部分折叠成U形。如图14中所示，组2和两个引入装置19随后移动通过两个折叠部件30以截取已经部分折叠成U形的包装材料片5。此时，对比部件31a垂直于路径P1移动(图15)以允许折叠部件30a保持平行于路径P1移动，基本与横向支撑部29接触(图16)。

此时，当组2仅仅部分插入袋状槽15内部时，引入装置19开始沿与组2的行进方向相反的方向退回(图16)。在引入装置19开始退回之前，侧向保持器25通常从打开位置移动到关闭位置以保持组2侧向不以任何方式与包装材料片5干涉(即，没有折叠)。如图17中所示，包装轮13绕旋转轴14的旋转(以及因此包装轮13上的袋状槽15的旋转)将内扣片10垂直于组2的侧壁6a折叠并且利用折叠部件30a的辅助折叠到横向支撑部29之上。

最后，两个折叠部件30也被沿着与组2的行进方向相反的方向退回到开始位置。

在图7-17的两个实施方式中，两个引入装置19定位为与组2的较小侧壁7接触，并且相对较厚(如图8-11中所示)以允许通过每个引入装置19的前壁21抽吸。另一方面，在图18-23的实施方式中，两个引入装置19定位为与组2的较大侧壁6接触，并且相对较薄(即，薄板的形式)，并且随着包装材料片5被逐渐折叠到两个较大侧壁6上成为U形，两个引入装置19插入包装材料片5和组2之间。

图18-23中的折叠步骤对应于图12-17中的步骤。

在图18-23的实施方式中，组2的较小侧壁7通过不与引入装置19接合而始终不受影响，因此侧向保持器25在平行于路径P1方向可以比图7-17的实施方式更大。

在图18-23的实施方式中，侧向保持器25插入引入装置19之间，以防止侧向保持器25在任何时候与包装材料片5的侧端接触并因此折叠。换言之，引入装置19将包装材料片5的侧端保持升起，以防止侧端与侧向保持器25接触。

最后，在图18-23的实施方式中，通过不接合组2的侧壁7并且因此绝不妨碍侧向保持器25的运动，可以将引入装置19插入袋状槽15内部，到达袋状槽15的端壁27的正好未达到的点(显然，随着包装材料片5插入)；然而，在图7-17的实施方式中，必须将引入装置19停止在距离袋状槽15的端壁27的有效距离处，以避免妨碍侧向保持器25的移动。这种不同可以通过比较图16和22中的引入装置19的位置明显而看出，这两个图对应于折叠顺序中的相同阶段。

在图12-23中包装单元12的实施方式中，包装材料片5首先仅通过与对比部件31配合的折叠部件30(即仅通过限定外形的金属件)折叠成U形，因此包装材料片5的初始折叠绝不挤压香烟组2。当最终将包装材料片5折叠成U形时，包装材料片5施加的压力也分配在引入装置19上，而不是仅仅施加在组2上。而最后，由于插入漏斗形对比部件31之间的楔形折叠部件30的结合动作以狭缩(pinch)包装材料片5，包装材料片5在组2的端壁8b的边缘锐利并且限定的很好，以便使这部分包装材料片5为漂亮的方形。