本发明涉及一种用于压实像包装箱的容器中的像包含冷冻产品的通气袋的产品填充物的压实机装置，所述压实机装置包括容器支撑件，所述容器支撑件被构造来当容器被支撑在所述容器支撑件上时允许使所述容器摇动和/或振动。
背景技术：
已知用于压实诸如包装箱等容器中的产品填充物的这种压实机装置。产品填充物可以是冷冻和散装的还未油炸的炸薯条(通常，一开始被油炸并且随后被冷冻但尚未最终油炸)，其被成块填充到包装箱中，或者首先被提供到袋中，之后多个这种袋子被填充到单个包装箱中。散装产品也可以是冷冻蔬菜，但不限于这类产品。袋应该是通气的以在压实时允许空气从袋中逸出，这可通过在袋中设置穿孔来实现，但是出于所述目的袋中的密封件中的小开口也可能是足够的。两种类型和其他种类的产品填充物一开始占用比实际所需更多的空间。然后，产品填充物在包装箱中运输时将变得更紧实以占用包装箱内较小的体积，这对于包装箱的可用体积而言是非常低效的。此外，由于产品填充物有助于填充有产品的包装箱的整体稳定性，因此这也会不利地影响包装箱的稳定性。因此，需要压实包装箱内的产品填充物，使得在关闭包装箱之前产品填充物占据整个可用体积。
已知的压实机装置中的容器支撑件具有板状构造，例如，包装箱定位在所述容器支撑件上。随后使板状构造进行振动以压实产品填充物。然而，具有产品填充物的包装箱的负载通常通过减小其幅度和频率来阻尼振动，这会不利地影响产品填充物的压实效率。这导致用于压实产品填充物所需的最优以下的压实和/或较长时间段。
其他类型的压实机装置也是已知的。现有技术压实机装置在可在给定时间窗口中处理的容器数方面相当有限，然而非常需要高处理速率。此外，需要改进的压实效率以允许将更多产品、尤其是包含散装产品的(通气)袋包装到容器中，以及从卫生和维护角度来看也非常有益的直接且有效的机器设计。
us2008/0192565a1公开一种搅拌机，其具有非圆形或偏心搅拌棒，所述搅拌机的旋转轴被布置在容器的要沉降并压实内容物的行进方向上。提供单独输送机系统以接合容器并且使容器在被搅拌时的行进方向上在搅拌棒上方推动。搅拌机具有用于搅拌和用于输送的单独机构，并且需要用于驱动搅拌棒和飞板杆输送机的单独驱动器。就每时间单位可处理的容器数以及可实现的产品填充物的压实而言的能力证明是相当有限的。
gb2305733a公开一种肥料生产过程和设备中的沉降式输送机。沉降式输送机具有非圆形横截面的输送辊，以在通过辊进行运输的同时使袋摇动。同样，就每时间单位可处理的容器数以及可实现的压实而言的能力证明是相当有限的。
wo2010/095957a1公开一种通过使容器振动并且向容器中的物品施加压力来将物品布置在容器中的设备和方法。利用此类机器每分钟可处置的容器数相当有限，并且将其结合到输送和包装生产线中将证明是麻烦的。
wo2010/052279公开一种用于包装炸薯脆的过程和设备，其采用用于运输具有脆片的箱的输送机以及用于使具有脆片的容器摇动/振动的一些手段。在最终步骤中，当已经关闭箱盖时，可施加些许压力以实现一定最终压实。它们不适于获得所处理的大容量箱以及产品填充物的大大压实。
技术实现要素：
本发明旨在克服已知压实机装置的局限性。本发明的目的或替代目的是提供一种压实机装置，其提供改进的压实效率。本发明的又一或替代目的是提供一种压实机装置，其压实频率不受所述压实机装置上的负载的影响。本发明的又一或替代目的是提供一种压实机装置，其压实幅度不受所述压实机装置上的所述负载的影响。本发明的又一或替代目的是提供一种压实机装置，其可实现每时间单位处理多个大容量容器。
一方面，本发明提供一种用于压实像包装箱的容器中的像包含散装产品的通气袋的产品填充物的压实机装置，所述压实机装置包括容器支撑件，所述容器支撑件被构造来当容器被支撑在所述容器支撑件上时允许使所述容器摇动和/或振动，其中所述容器支撑件包括
-被布置来支撑所述容器的多个压实机辊杆，每个压实机辊杆具有旋转轴和沿着所述旋转轴的圆周表面，以允许当在操作中使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转时使支撑在所述多个压实机辊杆上的具有产品填充物的所述容器以选定频率上下移动，其中所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆被布置来在从所述压实机装置的供应端到卸下端的横向于所述容器的输送方向的方向上彼此平行，以允许在所述压实机装置上在所述输送方向上输送所述容器；
-止动器布置，所述止动器布置被构造和布置来通过所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆来阻止输送所述容器，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转来压实所述产品填充物；以及
-具有按压元件的按压布置，所述按压布置被构造和布置来直接向下按压到支撑在所述多个压实机辊杆上的所述容器内的所述产品填充物上，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转来压实所述产品填充物。
这种压实机装置另外具有以下优点：来自所述容器的任何污染和/或产品填充物不会积聚在所述容器支撑件上，而是通过所述压实机辊杆之间的开放空间而向下降落。作为另一个优点，所述压实机辊杆还可用作用于通过所述压实机装置输送所述容器的运输辊。所述压实机辊杆可在高速下朝向并且抵靠所述止动器布置来运输所述容器。可容易设计所述装置来同时处理具有产品填充物的多于一个容器。仅需要增加压实辊的数量和按压元件的数量以匹配要同时处理的容器的数量。第一容器将被所述止动器布置止动，而下一个容器将被所述第一容器止动，依此类推。所述一个或多个容器将非常快速地与所述一个或多个按压元件进行对准，所述一个或多个按压元件可以相对高速朝向所述产品填充物降低并且降低到所述产品填充物上。当同时处理多个容器时，所述装置可在成批的容器中或在更连续的模式中操作。在当处理具有产品填充物的多个容器时的更连续的模式中，容器可各自被推进到下一个按压元件以进一步压实，直到在最后的按压元件处达到最终压实作用为止。所述压实辊杆大约是横向于所述输送方向的所述容器的尺寸，并且因此将非常(vert)坚固以能够承受大的压实力。已经显示出当具有七个通气袋的冷冻炸薯条的产品填充物时可处理每分钟大约25个箱，这是任何现有技术装置都无法达到的极高能力。
在一个实施方案中，所述压实机装置还包括
-限制壁，所述限制壁被构造和布置来限制所述容器的相对侧，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转并且通过所述按压布置按压到所述产品填充物上来压实所述产品填充物。所述限制壁抵消了在压实操作期间作用于所述容器壁上的内部压力，使得防止了对所述容器的损坏并且甚至可实现甚至更高能力和更大压实作用。
在一个实施方案中，所述限制壁包括相对引导壁，所述相对引导壁沿着所述输送方向布置以当所述容器在所述压实机装置上被输送时在所述相对引导壁之间引导所述容器。如果采用相同元件进行引导和限制，则就每容器机器设计效率和处置时间而言证明是有利的。
在一个实施方案中，所述止动器布置包括至少一个止动器门，所述止动器门在所述输送方向上看到可定位在所述容器的前方，这提供了一种有效且非常可靠的手段来阻止所述容器并且提供容器和按压元件的对准。
在一个实施方案中，每个压实机辊杆的所述圆周表面呈现相对于所述旋转轴的线对称以及垂直于所述旋转轴的相等横截面形状，其中沿着所述旋转轴具有相等尺寸，所述横截面形状不同于圆形形状。
在一个实施方案中，所述压实机装置被构造来将所述容器直接支撑在所述多个压实机辊杆上。
在一个实施方案中，所述按压布置被构造来通过所述按压元件将预定向下力提供到所述容器中的所述产品填充物上，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转并且通过所述按压布置按压到所述产品填充物上来压实所述产品填充物。
在一个实施方案中，所述按压元件被构造为质量块并且所述按压布置被构造来使所述质量块的重量完全由所述容器中的所述产品填充物支撑，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转并且通过所述按压布置按压到所述产品填充物上来压实所述产品填充物。
在一个实施方案中，所述按压布置包括致动器，所述致动器被布置来允许使所述按压元件上下移动，视情况所述致动器为伺服驱动器，所述伺服驱动器在按压元件在产品填充物顶部的极快定位时、尤其是当可确定产品填充物的初始重量时可证明是非常有利的。
在一个实施方案中，所述按压布置包括沿着所述输送方向布置以用于压实相应连贯容器中的产品填充物的多于一个按压元件，这更进一步地增强了能力和压实作用。
在一个实施方案中，每个按压元件联接到相应致动器，任选地每个致动器为伺服驱动器，以允许使所述按压元件彼此独立地上下移动，使得每个按压元件可开始极快地逼近相关联容器的产品填充物的初始重量。
在一个实施方案中，所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆被构造来各自呈现相同的圆周表面，所述圆周表面具有垂直于所述旋转轴的相等横截面形状，其中沿着所述压实机辊杆的相应旋转轴具有相等尺寸，这证明是提供所述产品填充物的有效压实。
在一个实施方案中，所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆被布置来提供同步旋转。在同步旋转中，所述单独压实机辊杆的所述横截面形状相同地定向，并且所述单独压实机辊杆在相同旋转速度下被驱动，这进一步证明是提供所述产品填充物的有效压实。
在一个实施方案中，所述圆周表面是光滑的连续表面，这对于防止对具有所述产品填充物的所述容器造成损坏是有利的。应将光滑连续的理解为表面区段之间没有突然和或急剧过渡的表面。
在一个实施方案中，所述圆周表面包括沿着所述旋转轴的凸圆表面区段，所述凸圆表面区段通过平坦表面区段沿着所述旋转轴彼此连接，这尤其容易制造并且可提供光滑的连续表面。所述容器由所述凸圆表面区段提升，在所述凸圆表面区段的末端处在足够旋转速度下暂时与所述压实机辊杆失去接触，并且随后落在所述平坦表面区段上。使所述平坦表面区段突然降落提供了所述产品填充物的良好压实。
在一个实施方案中，所述凸圆表面区段符合围绕所述旋转轴的虚拟圆形柱体表面的构成部分，但各自相对于所述虚拟圆形柱体表面的相应部分在向外方向上移位，这有效地提供了光滑的连续表面。所述凸圆表面垂直于使虚拟圆形柱体的相应构成部分分割的相应分割平面移位。所述构成部分一起完全形成所述虚拟圆形柱体。所述压实机辊杆可容易地通过以下方式制造：取出圆形柱状管；以及实际上使所述管沿着所述分割平面分割；以及在它们之间焊接平坦区段；或通过使轧制所述管。
在一个实施方案中，所述圆周表面包括两个或四个凸圆表面区段，任选地每个凸圆表面区段分别对应于所述虚拟圆形柱体表面的半部或四分之一部。具有两个或四个凸圆表面区段证明是在操作所述压实机辊杆中是有利的。通过使所述凸圆表面区段垂直于所述分割平面移位相等的量来选择主导振动频率。
在一个实施方案中，所述圆周表面包括两个凸圆表面区段，每个凸圆表面区段对应于所述虚拟圆形柱体表面的半部，所述虚拟圆形柱体表面的直径介于20mm与50mm之间、任选地介于25mm与40mm之间、任选地介于30mm与35mm之间，并且横截面宽度与横截面厚度之比介于1.2与2之间，并且所述压实机装置被构造来在介于200rpm与1,000rpm之间、任选地介于400rpm与700rpm之间的旋转速度下驱动所述压实机辊杆。此类尺寸和旋转速度已经证明是提供每容器较大压实作用和较低处置时间。
在一个替代实施方案中，所述圆周表面的垂直于所述旋转轴的横截面形状呈现卵形形状、任选地椭圆形状，这也证明是提供所述压实机装置的高效制造、实施和操作。
在一个实施方案中，所述压实机装置包括其中安装有所述多个压实机辊杆的框架，所述框架在当通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转来压实容器中的产品填充物时的操作中形成一次质量弹簧系统，并且所述压实机装置包括阻尼器质量块，通过安装具有弹簧特性的安装元件来将所述阻尼器质量块安装在所述框架上以便形成二次质量弹簧系统。具有阻尼器质量块的构造证明是在减小所述压实机装置的振动中非常有效，并且防止由所述压实机装置的此类振动和移动所致的损坏。
在一个实施方案中，所述二次质量弹簧系统被调谐到所述一次质量弹簧系统以便允许从所述一次质量弹簧系统到所述二次质量弹簧系统的能量传递，这提供振动的非常高效的减小。
在一个实施方案中，所述阻尼器质量块在相对于在每个压实机辊杆的纵向方向中所见的所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆的长度以及在垂直于每个压实机辊杆的所述纵向方向的方向中所见的所述多个压实机辊杆的长度的中心位置中安装在所述多个压实机辊杆下方，任选地所述阻尼器质量块具有对应于所述多个压实机辊杆的所述长度的长度。此类构造显示出既有利于制造又呈现有利的振动阻尼。
在一个实施方案中，所述压实机装置包括至少一个握持辊杆，所述至少一个握持辊杆任选地具有平行于所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆布置并且定位在所述多个压实机辊杆的卸下端处的圆形柱状形状，所述一个或多个握持辊杆被构造和布置来以便允许通过在操作中在与所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆相同的旋转方向上但更高旋转速度下旋转来从所述压实机装置卸下所述容器。具有一个或多个握持辊杆提供了对所述容器的有利卸下和处置控制。
在一个实施方案中，相邻辊杆的旋转轴通过皮带和齿轮系统彼此联接，并且旋转轴由马达驱动。只需一个马达来驱动所有辊杆，并且所述皮带和齿轮系统证明是在保持所述辊的相互旋转位置中非常可靠。
在一个实施方案中，相邻压实机与握持辊杆之间的所述皮带和齿轮系统的压实与握持辊杆传动比大于相邻压实机辊杆和相邻握持辊杆之间的皮带和齿轮系统的等于1的传动比，任选地压实与握持辊杆传动比介于1.5与3之间、任选地为2，使得在操作中所述一个或多个握持辊杆在比所述压实机辊杆更高的速度下旋转。此类传动比在具有压实的产品填充物的容器的快速卸下以及提供足够时间来设定用于挡住下一个容器的止动器布置中证明是有利的。
另一方面，本发明提供一种包括如上所提及的压实机装置的输送机系统。
另一方面，本发明提供一种用于压实容器中的产品填充物的压实方法，所述方法包括
-提供至少一个容器，所述至少一个容器具有包括散装产品的产品填充物，像包含散装产品的通气袋，并且其顶侧通向如以上所提及的压实机装置或输送机系统；
-通过操作所述压实装置来压实所述产品填充物，所述压实装置的所述压实元件通过所述容器的所述敞开顶侧作用于所述产品填充物上；以及
-从所述压实机装置或所述输送机系统卸下具有压实的产品填充器的容器。
另一方面，本发明提供一种用于包装容器中的产品填充物的包装方法，所述方法包括
-将像包含散装产品的通气袋的包括散装产品的产品填充物提供到至少一个容器、任选地包装箱中；
-提供所述至少一个容器，所述至少一个容器具有产品填充物并且其顶侧通向如以上所提及的压实机装置或输送机系统；
-通过操作所述压实装置来压实所述产品填充物，所述压实装置的所述压实元件通过所述容器的所述敞开顶侧作用于所述产品填充物上；
-从所述压实机装置或所述输送机系统卸下具有压实的产品填充器的容器；以及
-关闭所述至少一个容器的所述顶侧。
在一个实施方案中，将产品填充物提供到至少一个容器中的步骤包括：在通气壳体、任选地通气袋中提供散装产品；以及随后在单个容器中提供多于一个通气袋。
附图说明
根据本发明的描述，通过非限制性和非排他性的实施方案，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。这些实施方案不应解释为限制保护范围。本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可想到本发明的其他替代方案和等效方案，并将其简化为实践。将参考附图描述本发明的实施方案，在附图中，相似或相同附图标记表示相似、相同或对应部分，并且在附图中图1示出根据本发明的具有压实机装置的输送机系统；
图2a和图2b以及图2c和图2d分别示意性地示出具有未压实和压实的产品填充物的包装箱；
图3示出图1的压实机装置，但上部部分被移除；
图4示出图1和图3的压实机装置，但一些额外部分被移除以示出更多细节；
图5a和图5b分别以透视图和横截面示意性地示出图1的压实机装置的压实机辊杆；
图5c和图5d分别以透视图和横截面示意性地示出根据本发明的替代压实机辊杆；
图6a和图6b分别以透视图和横截面示意性地示出根据本发明的压实机辊杆的替代实施方案；
图7示意性地示出图1的压实机辊杆的同步布置；
图8示出具有按压元件的按压布置的另一实施方案中的构造；并且
图9示出根据本发明的具有阻尼器质量块的压实机装置的另一实施方案。
具体实施方式
图1示出输送机系统1，其具有：根据本发明的压实机装置100；用于提供容器的供应输送机轨道10，所述容器在所示的实施方案中是包装箱，其中压实机装置100的供应端101具有未压实的产品填充物；和卸下输送机轨道20，其用于从压实机装置的卸下端102移掉具有压实的产品填充物的包装箱c。为了说明的目的，所述附图仅示出在包装装置100的卸下端附近的包装箱c。通常，在操作中，具有产品填充物的源源不断的包装箱将在输送机系统上穿过，其中在供应输送机轨道10上具有多个包装箱，在压实机装置100中具有多个包装箱，并且在卸下输送机轨道20上具有多个箱，但具有产品填充物的单个包装箱也可由输送机系统或压实机装置来处理。具有压实机装置的输送机系统被示出有包装箱，所述包装箱的产品填充物被压实。通常，可通过输送机系统、且更具体地利用根据本发明的压实机装置来处理具有产品填充物的任何容器。输送机系统和压实机装置的布局应适于要处理的容器。
图2a和图2b以及图2c和图2d分别示意性地示出具有未压实的产品填充物pf1和压实的产品填充物pf2的包装箱。在所示的实例中，产品填充物pf由已经提供在多个穿孔袋中的未烘烤的炸薯条组成。在将炸薯条提供到袋中的同时空气也被包括到袋中。在利用压实机装置的压实过程中，空气被迫从穿孔袋中离开，并且炸薯条变得与包装箱的底部更加平行对准。因此，与未压实状态相比，在压实状态下具有未烘烤的炸薯条的袋的产品填充物pf2占据更小体积，并且实现了包装箱的非常有效的填充。实际上，包装箱的整个体积被装满，其中包装箱没有过度装满。在下文中，将参考包装箱作为用于产品填充物的容器，但应理解，可使用根据本发明的压实机装置来压实具有产品填充物的任何容器。图2a、图2b、图2c和图2d还示出压实机装置的按压布置的按压元件145，以帮助将产品填充物压实到包装箱c的顶部边缘c2的高度，使得包装箱的折板c1可在产品填充物上方折叠并关闭。压实产品填充物允许出于处置、运输和存储目的将量大得多的产品填充到包装箱和具有产品填充物的稳定得多的包装箱中。在压实之前，未压实的产品填充物pf1的高度可为压实的产品填充物pf2的高度的约150％，但这将取决于所使用的实际容器和产品填充物。可实现由产品填充物占据的体积的极大减小。
图3更详细地示出图1的压实机装置，但按压布置140在图3中未示出，而在图1中示出。图4示出压实机装置100的甚至更多细节，因为如图4所示的压实机装置的一些部分相对于图3被拿掉。保护裙部121、引导壁160和止动器门170在图4中未示出，它们在图3中呈现。压实机装置包括多个压实机辊杆110作为容器支撑件以用于支撑具有产品填充物的一个或多个包装箱。每个压实机辊杆110具有旋转轴111，所述旋转轴111安装在框架120上以允许压实机辊杆的旋转。压实机辊杆被布置来在从压实机装置的供应端101到卸下端102的横向于容器的输送方向d的方向上彼此平行，以允许在压实机装置上在输送方向d上输送容器。压实机辊杆110的旋转轴111通过皮带和齿轮系统112彼此联接并且也使用皮带和齿轮系统联接到马达113，以允许使多个辊杆中的压实机辊杆同步旋转。皮带和齿轮系统112交替地设置在压实机装置两侧上的相邻压实机辊杆110之间。
每个压实机辊杆110具有沿着其旋转轴111的圆周表面115，所述圆周表面115在图4a和图4b中更详细地示出。圆周表面相对于旋转轴111呈现线对称，这意味着从旋转轴沿着垂直于旋转轴并且与旋转轴交叉的直线到旋转轴的任一侧上的圆周表面的距离均相等。压实机辊杆的垂直于旋转轴的横截面形状因此相对于旋转轴呈现线对称。圆周表面的横截面形状保持相等但不同于圆形形状，其中沿着旋转轴具有相等尺寸。相对于图1、图3、图4以及更具体地图5a和图5b公开的实施方案的辊杆的圆周表面的横截面形状示出四个表面区段115a、115b。这些表面区段中的两个是凸圆表面区段115a，并且其他两个表面区段是平坦表面区段115b。每个平坦表面区段在凸圆表面区段之间并且连接凸圆表面区段，并且因此每个凸圆表面区段在平坦表面区段之间并且连接平坦表面区段。
图5a以透视图示出图1、图2和图3的压实机辊杆，并且图5b示出压实机辊杆的垂直于旋转轴111的横截面。图5a和图5b示出虚拟圆形柱状表面v和符合虚拟圆形柱状表面的相应部分v1、v2的两个凸圆表面区段115a。每个凸圆部分相对于虚拟圆形柱状表面的相应部分在向外方向上移位。相应部分v1、v2是虚拟圆形柱状表面的构成部分，这意味着它们一起完全形成虚拟圆形柱状表面v。凸圆部分115a示出与虚拟圆形柱状表面v的曲率半径具有相同的曲率半径r并且垂直于使圆形柱状表面v分割成部分v1和v2的分割平面p向外移位相应距离d1和d2，所述距离在所示的实施方案中相等。凸圆表面区段115a由平坦表面区段115b连接。
在所示的实施方案中，部分v1和v2各自是圆形柱状表面v的一半。通常，距离d1和d2无需相同，并且部分v1和v2无需是圆形柱状表面的一半。当一个部分将被认为小于一半时，另一部分将大于一半以仍形成圆形柱状表面v的构成部分。在所有此类构造中，压实机辊杆110的圆周表面115将为光滑的连续表面，这意味着表面区段之间未呈现突然和或急剧过渡。
图5c和图5d示出压实机辊杆的替代实施方案，所述压实机辊杆具有四个凸圆表面区段115a，所述四个凸圆表面区段115a符合围绕旋转轴111的虚拟圆形柱体表面v的构成部分v1、v2、v3、v4，但各自相对于虚拟圆形柱体表面v的相应部分在向外方向上移位。在图5c和图5d的实施方案中，每个凸圆表面区段对应于虚拟圆形柱体表面v的四分之一部。凸圆表面区段115a由平坦表面区段115b连接。在所示的实施方案中，凸圆表面区段115a垂直于虚拟圆形柱状表面的分割平面p移位的距离d1、62、d3、d4相等。同样，距离d1、d2、d3和d4无需相同，构成部分v1、v2、v3和v3无需是圆形柱状表面的四分之一。一些构成部分可能小于四分之一，而其他则大于四分之一。在所有此类构造中，压实机辊杆110的圆周表面115将是光滑的连续表面。图5a、图5b、图5c和图5d所示的构造的确在压实机辊杆的恒定旋转速度下向包装箱呈现一个主导移动频率。
通常，压实机辊杆的圆周表面可采用各种形状。所述圆周表面优选地呈现凸圆表面区段以最小化损坏包装箱的风险。凸圆表面区段可全部符合围绕旋转轴的相同虚拟圆形柱体表面的一部分。可呈现多于两个(例如四个)凸圆表面区段，并且凸圆形表面可由平坦表面区段分开。图6a和图6b示出圆周表面115的另一实施方案，所述圆周表面的垂直于旋转轴的横截面形状为卵形形状115c，在所示的实施方案中更具体地为椭圆形状。压实机辊杆110各自具有相同圆周表面115，所述相同圆周表面115具有垂直于旋转轴的相等横截面形状，其中沿着所述压实机辊杆110的相应旋转轴111具有相等尺寸。早先已经描述了压实机辊杆彼此布置并联接以提供同步旋转。这意味着压实机辊杆被布置成使得其横截面形状相同地定向，并且在相同旋转速度r下被驱动，如图7中示意性地示出。
在同步旋转的多个辊杆110上的具有产品填充物的包装箱将由于按压布置140所施加的重力和向下力而试图与压实机辊杆的圆周表面保持接触时，所述包装箱将经历上下移动。这将提供包装箱的上下移动的频率，所述频率由压实机辊杆的旋转速度和压实机辊杆的形状给定。将设置压实机辊杆的旋转速度和所得频率，这会提供包装箱中的产品填充物的最优压实和均衡化。
在具有图5a和图5b的压实机辊杆的压实机装置的实施方案中，压实机辊杆的圆周表面(115)包括两个凸圆表面区段(115a)，每个凸圆表面区段对应于虚拟圆形柱体表面(v)的半部，所述虚拟圆形柱体表面(v)的直径介于20mm与50mm之间、任选地介于25mm与40mm之间、任选地介于30mm与35mm之间。横截面宽度w与横截面厚度t之比w/t介于1.2与2之间。此类压实机装置有利地被构造来在200rpm与1,000rpm之间、任选地在400rpm至700rpm之间的旋转速度下驱动压实机辊杆。就每包装箱压实和处置时间而言，此类构造、尺寸和旋转频率证明是提供非常好的结果。
具有尚未压实的产品填充物的包装箱在供应输送机轨道10上被提供给压实机装置100的供应端101。被旋转驱动以压实产品填充物的压实机辊杆100的旋转速度，还用于在具有尚未压实的产品填充物的包装箱由引导壁160引导以实现压实机装置上的包装箱的适当对准的同时，将所述包装箱推进到具有由致动器171驱动的止动器门170的止动器布置。因此，压实机辊杆110还用于作在压实机装置上运输包装箱的运输辊杆，并且包装箱直接支撑在多个压实机辊杆上。止动器门170用作多个压实机滚杆110上的包装箱或一排包装箱的止动件，作为压实机装置100的容器支撑件。
当具有尚未压实的产品填充物的包装箱被供应到压实机装置上的供应端101处时，压实机装置的压实机辊杆110可替代地在比用于压实目的最优的旋转速度更低的旋转速度下被驱动。在更低旋转速度下被驱动的压实机辊杆用作运输辊杆以将由引导壁160引导的一个或多个包装箱运输到止动器门170。随后，在将按压布置140的按压元件145降低到产品填充物上之后，压实机辊杆将在更高旋转速度下被驱动以向一个或多个包装箱提供最优运动频率来压实产品填充物，这在过去了所需时间段时停止，此时压实机辊杆的旋转速度可再次减小以便于压实机辊杆用作运输辊杆，并且打开止动器门170以允许从压实机装置的卸下端102卸下一个或多个包装箱。
参考图1，压实机装置100具有带有按压元件145的按压布置140，所述按压元件145可各自被降低到包装箱内的产品填充物上以与压实机辊杆110的旋转运动一起压实产品填充物。在所示实施方案中的压实机装置具有此类按压元件145中的三个。替代实施方案可具有一个或两个或者多于三个按压元件145。通过按压元件145的向下压力不应过高以便不会损坏产品填充物的产品，而足够高以例如帮助将空气从填充有包装箱内的产品的产品袋中按压出去。按压装置140在压实操作中的同时通过按压元件145将预定向下力施加到容器中的产品填充物上。在所示的实施方案中，按压元件145用作质量块，并且按压布置140被构造来在压实操作中使质量块的重量完全由容器中的产品填充物支撑。可针对要压实的具体产品填充物来选择每个按压元件145的质量块并且因此选择其重量。图1示出沿着输送方向d布置以用于按压相应连贯容器中的产品填充物的三个按压元件145。可使用致动器146来使按压元件145共同地上下移动。在向下移动中，按压元件145缓慢地向下运动，直到按压元件由包装箱中的产品填充物支撑为止。与相应按压元件相关联的三个包装箱中的每一个通常将具有其产品填充物的不同高度，因此每个按压元件将在不同时刻由它们的相应产品填充物支撑，在致动器146对按压元件的联合向下移动中必须考虑到这点。
图8示出用于使单独按压元件145上下移动的按压布置140的替代实施方案的一部分。按压元件145附接到引导杆或管141，所述引导杆或管141穿过安装在压实机装置的框架的框架部分105上的承重块142。致动器146也安装在压实机装置的框架上。致动器通过q皮带构造143.1来驱动皮带142，所述皮带143附接到按压元件145和引导杆或管141。因此通过驱动致动器来使按压元件145、引导杆或管141和皮带143的组件上(op)下移动。优选地，致动器为用于定位(positing)按压元件的伺服驱动器。在设置用于压实选定产品箱中的选定产品填充物之后，将已知在压实作用之前产品填充物的初始高度并且伺服驱动器可将按压元件145非常快速地定位到这个位置。随后，驱动伺服驱动器以使按压元件145在压实作用下将预定竖直力施加到产品填充物上。
压实机装置100在其卸下端102处具有两个额外握持辊杆150，所述两个额外握持辊杆150具有圆形柱状形状。如在输送方向d上所见，握持辊杆恰好布置在止动器门后方，并且在比压实机辊杆110更高的旋转速度下被驱动，这是通过具有比皮带和齿轮系统112更高传动比的皮带和齿轮系统155来实现的。相邻压实机与握持辊杆之间的皮带和齿轮系统155的压实与握持辊杆传动比大于相邻压实机辊杆110之间和相邻握持辊杆150之间的皮带和齿轮系统112、156的等于1的传动比，任选地压实与握持辊杆传动比介于1.5与3之间、任选地为2。因此，在操作中，握持辊杆在比压实机辊杆更高的速度下旋转。由握持器辊杆握持的包装箱将在比仅由压实机辊杆110支撑的包装箱更高的速度下被推进。间隙将在由握持辊杆握持的包装箱与并排的下一个包装箱之间形成以允许止动器门170在两个包装箱之间的间隙中关闭，并且以止动顺序中的下一个包装箱。
在输送机系统1、并且尤其是压实机装置100的操作中，具有尚未压实的产品填充物的包装箱c被供应到压实机装置的供应端101。这些包装箱被向上输送到止动器门170的止动器布置，这阻止了包装箱的进一步推进。图1中示出具有三个按压元件145的按压布置140，其用于以三个步骤来压实包装箱的产品填充物。
通过以下方式将产品填充物压实到第一压实状态：采用包装箱沿着输送方向遇到、同时两个其他包装箱进一步向下沿着输送方向挡住的第一按压元件，其中第一包装箱被止动器门170挡住。这是通过以下方式来实现的：使第一按压元件向下按压到产品填充物上，同时旋转驱动压实机辊杆110以用于压实。具有产品填充物的包装箱将经历由压实机辊杆作用的竖直移动频率和由按压元件作用以用于压实产品填充物的向下按压力，当包装箱已经历移动频率期间的某一时间段已经过去时，所述产品填充物将被压实到所需压实状态。
同时，相邻包装箱的产品填充物在输送方向d上所见被压实到第二压实状态，而被止动器门170挡住的包装箱的产品填充物被压实到最终压实状态。可例如通过监视按压元件145的位置来识别最终压实状态。当已经实现在止动器门旁边的所述包装箱的产品填充物的最终压实状态时，打开止动器门170以从压实机装置100的卸下端102处卸下具有压实的产品填充物的所述包装箱。产品填充物被压实到第二压实状态的包装箱接着将被止动器门挡住，而且产品填充物被压实到第一压实状态的包装箱将推进一个位置。具有尚未压实的产品填充物的下一个包装箱将定位在第一按压元件以下，如在输送方向d上所见，并且将重复所描述的循环。
用于沿着输送方向的包装箱的引导壁160另外起到用于具有被压实时的产品填充物的包装箱的限制壁的作用。在压实操作期间，由于由按压元件145施加的按压力以及由压实机辊杆110的旋转引发的移动振动，因此包装箱可向外凸出。通过使包装箱限制在现在起到限制壁作用的引导壁160之间可防止这种情况。包装箱布置在压实机装置上，同时它们的更小侧板垂直于输送方向。由于更大的侧板最易于由于凸出力而损坏，因此这涉及较大的侧板沿着输送方向布置并且由引导壁限制。包装箱与引导壁之间存在大约0.5cm的较小间隙以提供恰当引导和良好限制两者。更小的侧板不太易于凸出，并且将经历由止动器门以及前后包装箱的一定限制。
由于按压元件145可被单独并且快得多地定位在所需起始位置中，因此通过具有如图8所示的构造的按压布置来替换图1的按压布置140可证明是更有效的。与图1所示的构造相比，可省掉一个按压元件145。然而，这可取决于压实机装置的具体需求。压实机装置也可与一个或两个按压元件或与多于三个按压元件145一起使用。
多个压实机辊杆中的压实机辊杆110与它们的相应轴一起安装在框架120中。在操作中，当通过在期望旋转频率下使压实机辊杆旋转来压实包装箱内的产品填充物时，压实机装置与一个或多个包装箱一起形成一次质量弹簧系统。这种一次质量弹簧系统呈现例如约9hz的本征频率，在所述本征频率下所述系统在操作中在频谱中显示出非常占主导的频率。图9所示的压实机装置的实施方案包括通过安装具有弹簧特性的安装元件而安装在框架上的阻尼器质量块130，所述阻尼器质量块130呈现二次质量弹簧系统。调谐二次质量弹簧系统，使得在压实机装置的操作中，能量从一次质量弹簧系统传递到二次质量弹簧系统。这可通过选择阻尼器质量块130的质量和安装元件的弹簧特性的弹簧常数中的一者或两者来完成。在所示的实施方案中，使用具有适当弹簧特性的橡胶阻尼器(未示出)使阻尼器质量块130从框架悬挂下来。因此，利用精心调谐的二次质量弹簧系统将能量传递到阻尼器质量块130而不是传递到框架。通常，具有精心调谐的二次质量弹簧系统的压实机系统将呈现在不含阻尼器质量块的压实机装置的本征频率的任一侧处的频谱中的两个峰值，所述峰值远没有不含阻尼器质量块的压实机装置的频谱中的本征频率峰值那么占主导。
阻尼器质量块130相对于压实机辊杆110的长度l1居中安装在多个压实机辊杆下方，如在它们的纵向方向上所见。阻尼器质量块也相对于多个压实机辊杆的长度l2居中安装，如在沿着多个压实机辊杆的方向上、在垂直于单独压实机辊杆的纵向方向的方向上所见。在所示的实施方案中，阻尼器质量块130的长度l3对应于多个压实机辊杆的长度l2。对应旨在意味着长度l3和l2基本相同。
1.一种用于压实像包装箱的容器(c)中的像包含散装产品的通气袋的产品填充物的压实机装置(100)，所述压实机装置包括容器支撑件，所述容器支撑件被构造来当容器被支撑在所述容器支撑件上时允许使所述容器摇动和/或振动，其中所述容器支撑件包括
-被布置来支撑所述容器的多个压实机辊杆(110)，每个压实机辊杆具有旋转轴(111)和沿着所述旋转轴的圆周表面(115)，以允许当在操作中使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转时使支撑在所述多个压实机辊杆上的具有产品填充物的所述容器以选定频率上下移动，其中所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆(110)被布置来在从所述压实机装置的供应端(101)到卸下端(102)的横向于所述容器的输送方向的方向上彼此平行，以允许在所述压实机装置上在所述输送方向上输送所述容器；
-止动器布置，所述止动器布置被构造和布置来通过所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆(110)来阻止输送所述容器，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转来压实所述产品填充物；以及
-具有按压元件(145)的按压布置(140)，所述按压布置(140)被构造和布置来直接向下按压到支撑在所述多个压实机辊杆(110)上的所述容器(c)内的所述产品填充物上，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转来压实所述产品填充物。
2.如前述权利要求所述的压实机装置，其中所述压实机装置还包括
-限制壁，所述限制壁被构造和布置来限制所述容器的相对侧，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转并且通过所述按压布置按压到所述产品填充物上来压实所述产品填充物。
3.如前述权利要求所述的压实机装置，其中所述限制壁包括沿着所述输送方向布置以当所述容器在所述压实机装置上输送时在所述相对引导壁之间引导所述容器的相对引导壁(160)。
4.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述止动器布置包括至少一个止动器门(170)，所述至少一个止动器门(170)如在所述输送方向上所见可定位在所述容器前方。
5.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中每个压实机辊杆的所述圆周表面呈现相对于所述旋转轴的线对称以及垂直于所述旋转轴的相等横截面形状，其中沿着所述旋转轴具有相等尺寸，所述横截面形状不同于圆形形状。
6.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述压实机装置被构造来将所述容器直接支撑在所述多个压实机辊杆上。
7.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述按压布置(140)被构造来通过所述按压元件(145)将预定向下力提供到所述容器中的所述产品填充物上，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆(110)旋转并且通过所述按压布置按压到所述产品填充物上来压实所述产品填充物。
8.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述按压元件(145)被构造为质量块并且所述按压布置(140)被构造来使所述质量块的重量完全由所述容器中的所述产品填充物支撑，同时在操作中通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆(110)旋转并且通过所述按压布置按压到所述产品填充物上来压实所述产品填充物。
9.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述按压布置(140)包括致动器(146)，所述致动器(146)被布置来允许使所述按压元件(145)上下移动，任选地所述致动器为伺服驱动器。
10.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述按压布置(140)包括沿着所述输送方向布置以用于压实相应连贯容器中的产品填充物的多于一个按压元件(145)。
11.如前述两项权利要求所述的压实机装置，其中每个按压元件(145)联接到相应致动器，任选地每个致动器为伺服驱动器，以允许使所述按压元件彼此独立地上下移动。
12.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆(110)被构造来各自呈现具有垂直于所述旋转轴的相等横截面形状的相同圆周表面(115)，其中沿着所述压实机辊杆(110)的相应旋转轴(111)具有相等尺寸。
13.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆(110)被布置来提供同步旋转。
14.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述圆周表面(115)是光滑的连续表面。
15.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述圆周表面(115)包括沿着所述旋转轴的凸圆表面区段(115a)，所述凸圆表面区段(115a)通过平坦表面区段(115b)沿着所述旋转轴彼此连接。
16.如前述权利要求所述的压实机装置，其中所述凸圆表面区段(115a)符合围绕所述旋转轴(111)的虚拟圆形柱体表面(v)的构成部分，但各自相对于所述虚拟圆形柱体表面的所述相应部分在向外方向上移位。
17.如前述权利要求所述的压实机装置，其中所述圆周表面(115)包括两个或四个凸圆表面区段(115a)，任选地每个凸圆表面区段分别对应于所述虚拟圆形柱体表面(v)的半部或四分之一部。
18.如前述权利要求所述的压实机装置，其中所述圆周表面(115)包括两个凸圆表面区段(115a)，每个凸圆表面区段对应于所述虚拟圆形柱体表面(v)的半部，所述虚拟圆形柱体表面(v)的直径介于20mm与50mm之间、任选地介于25mm与40mm之间、任选地介于30mm与35mm之间，并且横截面宽度与横截面厚度之比介于1.2与2之间，并且所述压实机装置被构造来在介于200rpm与1,000rpm之间、任选地介于400rpm与700rpm之间的旋转速度下驱动所述压实机辊杆。
19.如权利要求1至5中任一项所述的压实机装置，其中所述圆周表面(115)的垂直于所述旋转轴的横截面形状呈现卵形形状(115c)、任选地椭圆形状。
20.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述压实机装置包括其中安装有所述多个压实机辊杆(110)的框架(120)，所述框架(120)在当通过使所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆旋转来压实容器(c)中的产品填充物时的操作中形成一次质量弹簧系统，并且所述压实机装置包括阻尼器质量块(130)，通过安装具有弹簧特性的安装元件来将所述阻尼器质量块(130)安装在所述框架上以便形成二次质量弹簧系统。
21.如前述权利要求所述的压实机装置，其中所述二次质量弹簧系统被调谐到所述一次质量弹簧系统以便允许从所述一次质量弹簧系统到所述二次质量弹簧系统的能量传递。
22.如前述两项权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述阻尼器质量块(130)在相对于如在每个压实机辊杆的纵向方向中所见的所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆的长度(l1)以及如在垂直于每个压实机辊杆的所述纵向方向的方向中所见的所述多个压实机辊杆的长度(l2)的中心位置中安装在所述多个压实机辊杆(110)下方，任选地所述阻尼器质量块具有对应于所述多个压实机辊杆的所述长度(l2)的长度(l3)。
23.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中所述压实机装置包括至少一个握持辊杆(150)，所述至少一个握持辊杆(150)任选地具有平行于所述多个压实机辊杆(110)中的所述压实机辊杆布置并且定位在所述多个压实机辊杆的卸下端(102)处的圆形柱状形状，所述一个或多个握持辊杆(150)被构造和布置来以便允许通过在操作中在与所述多个压实机辊杆中的所述压实机辊杆相同的旋转方向上但更高旋转速度下旋转来从所述压实机装置卸下所述容器(c)。
24.如前述权利要求中任一项所述的压实机装置，其中相邻辊杆(110、150)的旋转轴通过皮带和齿轮系统(112、155、156)彼此联接，并且旋转轴由马达(113)驱动。
25.如前述两项权利要求所述的压实机装置，其中相邻压实机与握持辊杆之间的所述皮带和齿轮系统(155)的压实与握持辊杆传动比大于相邻压实机辊杆(110)之间和相邻握持辊杆(150)之间的皮带和齿轮系统(112、156)的等于1的传动比，任选地压实与握持辊杆传动比介于1.5与3之间、任选地为2，使得在操作中所述一个或多个握持辊杆在比所述压实机辊杆更高的速度下旋转。
26.一种输送机系统(1)，其包括如前述权利要求中任一项所述的压实机装置。
27.一种用于压实容器(c)中的产品填充物的压实方法，所述方法包括
-提供至少一个容器，所述至少一个容器具有包括散装产品的产品填充物，像包含散装产品的通气袋，并且其顶侧通向如前述权利要求中任一项所述的压实机装置或输送机系统；
-通过操作所述压实装置来压实所述产品填充物，所述压实装置的所述压实元件通过所述容器的所述敞开顶侧作用于所述产品填充物上；以及
-从所述压实机装置或所述输送机系统卸下具有压实的产品填充器的容器。
28.一种用于包装容器(c)中的产品填充物的包装方法，所述方法包括
-将像包含散装产品的通气袋的包括散装产品的产品填充物提供到至少一个容器、任选地包装箱中；
-提供所述至少一个容器，所述至少一个容器具有产品填充物并且其顶侧通向如前述权利要求中任一项所述的压实机装置或输送机系统；
-通过操作所述压实装置来压实所述产品填充物，所述压实装置的所述压实元件通过所述容器的所述敞开顶侧作用于所述产品填充物上；
-从所述压实机装置或所述输送机系统卸下具有压实的产品填充器的容器；以及
-关闭所述至少一个容器的所述顶侧。
29.如前述权利要求所述的包装方法，其中将产品填充物提供到至少一个容器中的步骤包括：在通气壳体、任选地通气袋中提供散装产品；以及随后在单个容器中提供多于一个通气袋。
技术总结