專利名稱：處理產(chǎn)品流的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理產(chǎn)品流的技術(shù)。
本發(fā)明特別關(guān)注于在例如衛(wèi)生清潔用品(尿布、衛(wèi)生巾等)的產(chǎn)品自動處理(例 如包裝)機械領(lǐng)域中的可能應(yīng)用。
但是，所涉及的這個可能的應(yīng)用領(lǐng)域不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明的保護范圍的限 制。
背景技術(shù)：
在處理前進的產(chǎn)品流(例如在生產(chǎn)和包裝衛(wèi)生清潔產(chǎn)品的機械領(lǐng)域中)中， 從單個輸入的產(chǎn)品流開始，經(jīng)常需要選擇性地改變產(chǎn)品流中的連續(xù)產(chǎn)品之間的間隔距離 (或螺距)和/或需要獲得由成組的疊置的產(chǎn)品所組成的輸出流。
這種成組的疊置產(chǎn)品由當前稱為“分組裝置”的裝置來形成疊置。文獻EP-A-O 943562(已轉(zhuǎn)讓給本申請人)中描述了分組裝置的例子。
這類裝置通常需要在相當密集的產(chǎn)品輸入流(每分鐘大約1000件產(chǎn)品的密集度 或更高)中工作，每一組中所包括的產(chǎn)品數(shù)量確定了所述分組裝置的運行速率。例如， 在每分鐘1000件的輸入流運轉(zhuǎn)并每10個產(chǎn)品形成一組的分組裝置必須能在分組速率等于 每分鐘100組時運轉(zhuǎn)。用本領(lǐng)域的話來講，單組被稱為一疊，并且在特定的情況下認為 所述分組裝置有每分鐘100疊且每疊10件的能力。但是，在許多的應(yīng)用中，需要形成包 含較少數(shù)量例如2個或3個產(chǎn)品的產(chǎn)品組。在這種情況下，施加在所述分組裝置上的標稱 運行速率可以更高。例如，目前市場上可獲得的性能最好的分組裝置具備每分鐘100-200 疊的性能。已知的設(shè)備可每分鐘生產(chǎn)200包與每分鐘2000件的機器組合的一個這樣的 設(shè)備因此能夠形成每10件一疊。
當施加在所述分組裝置上的標稱運行速率變得太高，并實際上不能到達時，人 們可能被迫進行如下操作
降低輸入流的密集度，例如在大約每分鐘200-300件產(chǎn)品的低速，運轉(zhuǎn)生產(chǎn)能 力為每分鐘1000件產(chǎn)品的單元；或
將產(chǎn)品輸入流分成多個支流(例如3-4個支流，每一個支流的密集度降低到原來 的三分之一或四分之一)，所述多個支流適合由一些分組裝置以適當?shù)姆绞教幚怼?br> 第一個方案從生產(chǎn)率的角度來看明顯效率低，而第二個方案轉(zhuǎn)化成機器的復(fù)雜 性(和費用)方面的明顯負擔；當僅暫時需要形成產(chǎn)品數(shù)量少的組時，這就是個更加不利 的因素了。發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，分組裝置需要能形成例如衛(wèi)生產(chǎn)品(例如一次性使用的吸收墊產(chǎn) 品)的產(chǎn)品組，該產(chǎn)品組包括較少數(shù)量的單件產(chǎn)品O個或3個)，其運行的節(jié)奏完全與上 游處理站提供的高的節(jié)奏(按每分鐘1000件或更多)相一致。
根據(jù)本發(fā)明，其目的是通過具有所附的權(quán)利要求中記載的特定技術(shù)特征的裝置 來實現(xiàn)的。本發(fā)明同樣涉及相應(yīng)的方法。所述權(quán)利要 求為此處與本發(fā)明相關(guān)的所公開的技術(shù)方案整體的一部分。在一個實施例中，本發(fā)明可以獲得一種分組裝置，其能夠以完全一致并可靠的 方式在高的運行速率下運行，該高的運行速率完全與上游的生產(chǎn)和工作站的當前的運行
節(jié)奏相一致。在一個實施例中，在此描述的裝置能夠簡便地進行改變物流中產(chǎn)品間隔的功能 而不需要對它們進行任何真正的分組。


參考附圖，僅以非限制示例的形式對本發(fā)明進行描述，其中圖1是本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖；圖2是上述同一裝置的俯視透視圖；圖3是有利于更好的理解本發(fā)明的裝置的運行原理的幾何圖示；以及圖4是基本沿著圖2中IV-IV線的正視圖。
具體實施例方式在說明書中，接著描述的各種具體細節(jié)旨在徹底理解實施例。這些實施例可以 缺少這些具體的細節(jié)一個或多個而實現(xiàn)，或者是采用其它方法，部件，材料等來實現(xiàn)。 另外，為了清楚顯示這些具體實施例的各個方面，已知的結(jié)構(gòu)、材料或者是方法不再詳 細圖示或描述。整個說明書中提到的“一個實施例”或“實施例”的意思是在所述實施例中描 述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點至少包含在一個實施例中。因此，在整個說明書的不同位 置出現(xiàn)短語“在一個實施例中”或“在實施例中”并不必然是指同一個實施例。此外， 具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點可以在一個或多個實施例中以任意適合的方式組合。所提到的標題僅僅是為了方便，因此并不能解釋為保護的領(lǐng)域或是這些實施例 的范圍。圖1中，處理例如衛(wèi)生清潔產(chǎn)品的產(chǎn)品處理裝置的整體用10表示。在此示出的 例子中，產(chǎn)品A是三疊的婦女衛(wèi)生巾，在這種類型的包裝中所包含的每一片目前被稱為
“流動包裝”。當然，這里所述的這種方案可以被用于完全不同的產(chǎn)品，例如兩疊的嬰 兒尿布。此處示出的裝置10包括在級聯(lián)排列下進行操作的三個傳送機，這三個傳送機分 別表示為12、14和16。傳送機12的功能是用作所述裝置的輸入傳送機，其因此用于接受前進的產(chǎn)品A 流(不必彼此間隔開)，具有相當高的速率，例如，每分鐘大約1000件。在下文中將假 定這個產(chǎn)品以Vin的輸入速率前進。根據(jù)本身已知的方案，傳送機12包括帶或鏈結(jié)構(gòu)，在附圖中只是更加詳細的示 出了其活動的部分(在一個實施例中示出的是下部120，至于這個循環(huán)結(jié)構(gòu)的上部沒有清 楚地在附圖中示出)，參考圖1和圖2，其具有固定距離的夾子結(jié)構(gòu)122，該夾子結(jié)構(gòu)122實質(zhì)上包括彈簧夾，所述彈簧夾相對于所述傳送機12從右向左的前進方向向后伸展，并 以懸臂的形式懸掛在所述帶的活動部分120，其限定了輸入到所述裝置10的產(chǎn)品A的間
隔距離。因 此，每一個彈簧夾子結(jié)構(gòu)122形成了一種用于對應(yīng)產(chǎn)品A的保留袋。根據(jù)已 知的標準(其不需要在此詳細描述)所述產(chǎn)品A被插入到所述結(jié)構(gòu)122，在這樣的條件 下，使得當由傳送機12的帶120施加到產(chǎn)品上的前進的速率VmT降時，產(chǎn)品A將從結(jié) 構(gòu)122滑出并掉落到傳送機16上，該傳送機16是指裝置10的輸出傳送機。傳送機16可以由動力傳送帶組成，附圖中僅示出了其上部的傳送部分。傳送機 14在輸入傳送機12和輸出傳送機16之間的位置運轉(zhuǎn)，可以用于實現(xiàn)上述減慢產(chǎn)品A的 運動，使產(chǎn)品A從傳送機12的保留袋中滑出并使它們掉落到傳送機16上。該描述特別是指裝置10被用作分組裝置的情況，S卩，從產(chǎn)品A流達到給定的前 進速率(Vm)開始，產(chǎn)生成組疊置的產(chǎn)品A的輸出流，每一組例如包括兩個疊置的產(chǎn)品 A。下文中將會更清楚地看到，可以控制裝置10使得上述疊加的產(chǎn)品組包括3個或更多 的產(chǎn)品A。所述的裝置10也適合用于簡單地改變從傳送機12到傳送機16的傳送過程中的 產(chǎn)品A的間隔距離，而不會形成成組的疊加的產(chǎn)品從這點來看，疊置在一起的幾個產(chǎn) 品形成的組可以被看成改變連續(xù)的產(chǎn)品之間的間隔距離的動作的延伸。在此處示出的實施例中，傳送機14包括兩個旋轉(zhuǎn)的螺旋結(jié)構(gòu)(蝸桿)，依照由輸 入傳送機12攜帶的產(chǎn)品A的縱向前進方向(關(guān)于這一方面請看圖4中的正視圖)對稱排 列(準確地說是鏡像對稱，同樣涉及相應(yīng)的螺旋或螺紋的旋向)。兩個螺桿142通常是懸臂式安裝，并朝向裝置10的輸入端突出，使得輸入傳送 機12上的產(chǎn)品A在所述兩個螺桿的螺旋(或螺紋)之間的空隙中被軸向插入并前進。因此，螺桿傳送機14被用于縱向接收到達的產(chǎn)品A流，縱向即，螺桿142的旋 轉(zhuǎn)軸(軸被表示為X142)彼此平行并與輸入傳送機12上的產(chǎn)品A的傳送方向平行的方向。上述螺旋的螺距優(yōu)選不小于產(chǎn)品A在輸入傳送機12和螺桿傳送機14共同的前進 方向上所測量的長度。這樣，由于傳送機14內(nèi)特定的扇形板使產(chǎn)品A能夠前進。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將會理解，這個條件，盡管是優(yōu)選的，其本身對于機械的 運行并不是強制性的，下文將進一步描述。參考標號144代表動力組，其能夠使兩個螺桿142以相反的方向旋轉(zhuǎn)，并能夠使 螺旋部分瞬時角度位置保持鏡像。選擇螺桿142的旋轉(zhuǎn)方向使其與相應(yīng)的螺旋的繞向或旋向相一致，這樣，螺旋 具有與產(chǎn)品A的前進方向(從右向左，參考圖1和圖2)相一致的明顯的繞向移動。在此 描述的實施例中，假定圖2中所示的兩個螺桿中左側(cè)的一個順時針旋轉(zhuǎn)，而右側(cè)的一個 逆時針旋轉(zhuǎn)。這里，也可以有相反的選擇。圖3是被視為一種幾何曲線的螺旋線H的一些幾何參數(shù)。特別地，所提到的螺旋線H是具有主軸XH、半徑R和螺距P的柱面螺旋線。假設(shè)螺旋線H以角速率ωΗ繞其軸Xh旋轉(zhuǎn)，并且假設(shè)用g來代表螺旋線H所在 的理想的圓柱面的發(fā)生線中的任何一條，該螺旋線H的任何一點將以等于ωΗχρ的速率 Vapp沿著所述發(fā)生線g移動。
這個速率Vapp可以被定義為該螺旋線(和具有相應(yīng)的幾何形狀的螺紋)的表觀軸 向螺旋速率或螺桿的傳輸速率。
可以看到的繞著軸Xh旋轉(zhuǎn)的所述螺桿實際上具有以一個等于上述的表觀軸向螺 旋速率Vapp的螺旋速率前進的視覺印象。同時，當用螺桿來傳輸材料(例如擠出機的螺 桿)時，所述的速率Vapp實際上是螺桿推送材料向前按照螺桿自身的軸向方向傳輸材料的 速率。在此描述的裝置10的功能實際上聯(lián)系到通過動力組144的作用改變螺桿142繞其 相應(yīng)的軸X142旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速率的可能性，以精確并選擇性地改變螺桿142自身推動從傳送 機12到達的產(chǎn)品A向前的速率。
特別地，假設(shè)調(diào)節(jié)螺桿142的旋轉(zhuǎn)速率使得上述的傳輸速率Vapp等于產(chǎn)品A進入 的速率Vm，可以容易地理解，在這樣的條件下，產(chǎn)品A將會沿著所述螺桿向前而不必修 改其前進的速率。
相反，如果調(diào)整了螺桿142的旋轉(zhuǎn)速率使得上述的傳輸速率Vapp低于產(chǎn)品A到 達速率Vm，當產(chǎn)品A在兩個螺桿142之間軸向前進時，所述產(chǎn)品A的前進運動將會相應(yīng) 的慢下來這實際上是因為螺桿142的螺旋線徑向延伸妨礙了產(chǎn)品A的運動(如圖4所 示)。減速的作用例如用來降低產(chǎn)品A之間存在的間隔空間，因而降低從輸入傳送機12 到輸出傳送機16移動中的間隔距離。
在此所述的本發(fā)明中，上述的減速作用被用于獲得從傳送機16上離開的產(chǎn)品A 的組。
特別是，如果調(diào)整了螺桿142的旋轉(zhuǎn)速率使得傳輸速率Vapp等于進口的速率Vm 的一半，一旦產(chǎn)品A已經(jīng)到達螺桿142之間的間隙，所述產(chǎn)品A會以它們先前速率的一 半的速率前進；因此，在給定的時間內(nèi)，通過螺桿142傳輸時，它們行進的距離也等于 當由輸入傳送機12傳輸時應(yīng)有的行進距離的一半。
由于這種減速的作用，產(chǎn)品A從由夾子結(jié)構(gòu)122形成的口袋中滑落，落到下面 的傳送機16上，傳送機16也以等于Vapp的速率前進，因此該速率等于輸入速率Vm的一半。
通過將速率Vapp減慢到等于Vm的二分之一，通過從傳送機12的結(jié)構(gòu)122滑落以 及通過掉落到傳送機16 (保持其前進速率等于Vapp)上所獲得的效果，實際上是形成包含 兩件產(chǎn)品A的組，該產(chǎn)品A疊置在以速率Vapp前進的傳送機16上。
通過降低螺桿142的角速率使得上述的傳輸速率Vapp(即，降低阻礙產(chǎn)品A前進 的螺桿的螺紋或螺旋具有的速率)等于速率Vm的1/n (即，滿足Vm/Vapp = η)，上述的機 械可以被擴展到去形成包括任意數(shù)目的η件產(chǎn)品A疊置的組。
通過這種方式，一旦產(chǎn)品A被放置到螺桿142之間，產(chǎn)品A實際上即以等于入 口速率Vm的1/n的速率前進。對于給定的時間，在螺桿142之間前進的產(chǎn)品A行進的 距離等于當它們隨傳送機12移動時在相同的時間單位內(nèi)行進距離的1/n。
當在形成兩個疊置的產(chǎn)品A的組的情況下，減速作用不會轉(zhuǎn)化為一個產(chǎn)品A無 序地疊置在另一個產(chǎn)品A上因為每個產(chǎn)品A —從相應(yīng)的結(jié)構(gòu)122滑落就掉落到傳送機 16上，并且每個產(chǎn)品A本身可接收隨后從傳送帶12的結(jié)構(gòu)122滑落掉落到其上的產(chǎn)品 A。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，在實際應(yīng)用中，數(shù)目η的選擇是有條件的，要保持與層疊的產(chǎn)品A的個數(shù)相一致。另一方面，在此描述的方案特別關(guān)注于其用于實現(xiàn)包 括少量產(chǎn)品(最多幾個)的疊置產(chǎn)品的組的可能應(yīng)用。
應(yīng)該理解，在此描述的裝置10根據(jù)“線上”運行標準運行，該裝置10具有多 個以級聯(lián)排列的形式運行的傳送機。這使得所述裝置10能以較高的運行節(jié)奏運行，完全 與以每分鐘1000個產(chǎn)品和更高的產(chǎn)品A的進入流相匹配。
盡管本發(fā)明涉及使用螺桿142來減慢產(chǎn)品A的向前移動，相同的裝置(通常利用 螺桿142的旋轉(zhuǎn)速率來改變通過所述螺桿142傳送的產(chǎn)品A的傳輸速率Vapp)能確定產(chǎn)品 A移動的加速率，以增加產(chǎn)品之間的間距。
此外，所述的實施例涉及具有恒定螺距P的螺桿142。但是，在此描述的方案 也適用于使用變化的螺距，例如，從所述螺桿的入口端開始到螺桿的出口端(參考圖1或 圖2中從右向左)螺距逐漸減小。相反，在另一個實施例中，螺桿142的螺距從所述裝 置10的入口端開始到螺桿的出口端逐漸增加。此外，所述的方案預(yù)想使用一系列的螺旋 螺桿142，可借助于具有由不同的扇形板構(gòu)成的螺旋的螺桿來實現(xiàn)所述的方案。最后，即 使所述的方案預(yù)想使用并排排列的兩個螺桿142，但是使用單螺桿也可運行所述方案的基 本裝置。
因此，在不違背本發(fā)明的基本原理的情況下，參照在此描述的非限制性的例 子，實現(xiàn)的細節(jié)和實施例可以進行變化，而不偏離所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保 護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于從具有給定的前進速率(Vm)的產(chǎn)品(A)的輸入流產(chǎn)生所述產(chǎn)品(A)的輸 出流的裝置(10)，其特征在于，所述裝置(10)包括縱向接收所述產(chǎn)品(A)的輸入流的螺 桿傳送機(14)，并且所述的螺桿傳送機(14)包括至少一個螺桿(142)，所述螺桿(142) 具有與前進的所述產(chǎn)品(A)相互作用以使所述產(chǎn)品(A)通過所述至少一個螺桿(142)傳 輸?shù)穆菪?；所述至少一個螺桿(142)的旋轉(zhuǎn)速率(ω)可選擇性地調(diào)節(jié)(144)，以根據(jù)所 述給定的前進速率(Vm)來改變由所述至少一個螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品(A)的傳輸速 率(Vapp)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個螺桿(142)的所述旋轉(zhuǎn) 速率(ω)可選擇性的調(diào)節(jié)，以使由所述至少一個螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品的傳輸速率 (Vapp)為所述給定的前進速率(Vm)的約數(shù)，因此所述產(chǎn)品(A)的所述輸出流包括疊置的 產(chǎn)品(A)的組，在每一組中的所述產(chǎn)品的數(shù)量通過由所述給定的前進速率(Vm)和所述至 少一個螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品的所述傳輸速率(Vapp)的比值確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述至少一個螺桿(142)具有恒定 的螺距。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述至少一個螺桿(142)的螺 距不小于在所述產(chǎn)品(A)的輸入流的前進方向上所述產(chǎn)品(A)的長度。
5.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述螺桿傳送機(14)包括至 少一對彼此相互鏡像對稱旋轉(zhuǎn)的所述的螺桿(142)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述螺桿傳送機(14)被設(shè)定，以便將 輸入的所述產(chǎn)品(A)傳輸?shù)轿挥谒鲋辽賰蓚€螺桿(142)之間的位置。
7.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，還包括輸出傳送機(16)，以 接收來自于所述螺桿傳送機(14)的所述產(chǎn)品(A)的輸出流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述輸出傳送機(16)的移動速率等于 由所述至少一個螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品的所述傳輸速率(Vapp)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述輸出傳送機(16)位于所述螺 桿傳送機(14)的下面，用于接收所述產(chǎn)品(A)的所述輸出流中掉落的所述產(chǎn)品(A)。
10.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置還提供了具有保持 結(jié)構(gòu)(122)的輸入傳送機(12)，以接收輸入的所述產(chǎn)品(A)，并且其中所述至少一個螺 桿(142)與由所述輸入傳送機(12)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品(A)相互作用使得其從所述保持結(jié)構(gòu) (122)滑出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述輸入傳送機(12)包括循環(huán)結(jié) 構(gòu)，所述保持結(jié)構(gòu)(122)從所述循環(huán)結(jié)構(gòu)伸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，所述保持結(jié)構(gòu)(122)的敞開方 向與所述輸入傳送機(12)上所述產(chǎn)品(A)的前進方向相反。
13.—種用于從具有給定的前進速率(Vm)的產(chǎn)品(A)的輸入流產(chǎn)生所述產(chǎn)品(A)的 輸出流的方法，其特征在于，包括以下步驟接收(12)所述產(chǎn)品(A)的輸入流；將所述產(chǎn)品(A)的輸入流進給到至少一個螺桿(142)，所述至少一個螺桿(142)具有 與前進的所述產(chǎn)品(A)相作用以通過所述至少一個螺桿(142)傳輸所述產(chǎn)品(A)的螺旋，禾口調(diào)節(jié)(144)所述至少一個螺桿(142)的旋轉(zhuǎn)速率(ω)來相應(yīng)地調(diào)節(jié)由所述至少一個 螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品(A)的傳輸速率(Vapp)，其中，可以根據(jù)所述給定的前進速率 (Vm)選擇性地調(diào)節(jié)所述至少一個螺桿(142)的所述旋轉(zhuǎn)速率(ω)，而改變由所述至少一 個螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品的所述傳輸速率(Vapp)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟調(diào)節(jié)(144)所述至 少一個螺桿(142)的所述旋轉(zhuǎn)速率(ω)，以使得由所述至少一個螺桿(142)傳輸?shù)乃?產(chǎn)品的所述傳輸速率(Vapp)是所述給定的前進速率(Vm)的約數(shù)，因此所述產(chǎn)品(A)的輸 出流包括疊置的所述產(chǎn)品(A)的組，在每一組中的所述產(chǎn)品的數(shù)量通過由所述給定的前 進速率(Vm)和所述至少一個螺桿(142)傳輸?shù)乃霎a(chǎn)品的所述傳輸速率(Vapp)的比值確 定。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，所述產(chǎn)品(A)為衛(wèi)生用品，例如一次 性使用的吸收墊及其類似物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于產(chǎn)生產(chǎn)品A的輸出流的裝置(10)，所述的產(chǎn)品A的輸出流起始于具有給定的前進速率Vin的產(chǎn)品的輸入流，所述裝置(10)包括縱向接收所述產(chǎn)品A的輸入流的螺桿傳送機(14)。所述的傳送機包括至少一個螺桿(142)，所述螺桿(142)的螺旋與前進的產(chǎn)品A相互作用以使產(chǎn)品A通過所述螺桿(142)自身傳輸。所述螺桿(142)的旋轉(zhuǎn)速率是可調(diào)節(jié)的，以根據(jù)最初的前進速率來改變產(chǎn)品A的傳輸速率。特別是，通過所述螺桿(142)的產(chǎn)品A的傳輸速率(Vapp)為最初的前進速率(Vin)的約數(shù)，使得產(chǎn)品A的輸出流包括疊置的產(chǎn)品組。每一組中包括的產(chǎn)品A的數(shù)目等于所述螺桿(142)的所述最初的前進速率(Vin)與傳輸速率(Vapp)的比值。
文檔編號B65G57/03GK102026893SQ200980117467
公開日2011年4月20日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者皮耶特羅·佩拉加蒂 申請人:法麥凱尼柯設(shè)備有限責任公司