CN100564003C - 中空主体的颈部握持装置以及装配有这种装置的中空主体输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及握持装置(5)，其从外部握持中空主体的颈部(10)，所述握持装置具有环形主体(18)，其支承至少两个具有相应支承面(29)的握持件(11，12，13，14)，所述握持件基本上径向移动，且由弹性装置(15)约束，以使所述握持件(11，12，13，14)适于处于第一径向位置和第二径向位置，在所述第一径向位置，它们支靠在所述环形主体(18)的限位块上，其支承面(29)凸起在所述环形主体(18)的内部，在所述第二径向位置，随着所述握持件的支承面(29)支靠在插入所述环形主体(18)中的中空主体的颈部(10)的外壁上，所述握持件被向后推，所述握持件(11，12，13，14)的支承面(29)弯曲成大体上呈圆柱弧形。

Description

中空主体的颈部握持装置以及装配有这种装置的中空主体输送设备

本发明涉及中空主体的制造或处理领域，通过吹制或拉制-吹制加热的预型件，制造或处理用热塑性材料制成的所述中空主体，尤其是配有相应颈部的容器，例如瓶子。

本发明尤其涉及布置成进行这种制造或处理的联机处理设备，其中，具有一颈部的中空主体借助于输送装置一个接着一个地单独移动(所谓“中空主体”，在本文献中，是指容器预型件，或者是成品容器，也可以是中间容器，即任何类型的具有两不同部分的中空主体，所述两不同部分即为颈部和被称为“主体”的第二部分，所述第二部分可在本发明的设备中予以处理)。这些输送装置中的某些输送装置布置成通过中空主体的颈部夹持中空主体，以使其主体悬空。

在单工序吹制机中直接从预型件制造成品容器，以及在双工序吹制机中从预型件制造中间容器，或者从中间容器制造成品容器，需要在热调节装置或加热炉中加热预型件或中间容器的主体，其中，预型件或中间容器的主体的构成材料借助于红外线灯予以加热，使其温度高于其玻璃化转变温度，但是未达到其结晶温度。在其主体的该热调节工序完成时，将预型件或中间容器输送到吹制或拉制-吹制单元模具中，以便通过软化主体的变形，模制成品容器或中间容器。

这种类型的中空主体的颈部始终在预型件注塑模制制造时，按照成品容器颈部的最终形状和尺寸制成，而不必在以后成型成品容器的处理时进行变形；特别是，颈部不必加热成可软化。因此，热调节单元布置成，预型件或中间容器尽可能多的得到加热元件的保护。

在联机处理设备中，热处理在隧道炉中加以确保，中空主体(预型件或中间容器)由传动输送装置移动而穿过所述隧道炉，所述传动输送装置配有适于握持所述中空主体颈部的握持装置，所述握持装置还转动地安装在所述输送装置的相应的输送构件上，以使所述主体--确切地说是中空主体--自身旋转，在其整个外廓上暴露于单侧布置在加热炉中的加热灯。为了在移动穿过加热炉时保护颈部，公知的是使所述加热炉配有保护斜面，所述保护斜面布置在中空主体经过路径的两侧，位于其颈部及其主体之间的限位处。这些斜面形成屏，加热灯发出的放射线不能直接到达预型件或中间容器的颈部。

但是，由于加热灯发出的放射线沿各个方向传播，一部分放射线可在进入中空主体的内部之后，通过中空主体的内部到达颈部。

但是，在输送装置的当前布置构形中，颈部握持装置成形成插入到颈部的内部(内部“夹持”技术)，并且使之通过锁紧保持在所述颈部的内表面上。在这种情况下，将插入到颈部中的握持装置的头部用作塞子，阻止已进入到中空主体里的放射线到达其颈部。

但是，对于某些应用来说，有利的是不再通过颈部的内表面握持中空主体，其目的例如是避免以后输送的该表面与将装入成品容器的产品相接触而发生细菌污染。这也可消除发生颈部内表面划伤的任何危险。于是，配设通过颈部的外表面握持中空主体(外部“夹持”技术)的握持装置。

文献FR2789932公开了中空主体--这里由预型件构成--的输送装置，其配有布置成外部夹持的握持装置，每个握持装置具有夹紧预型件颈部的外表面的握持爪。握持装置还具有芯，其轴向进入到颈部内，且具有下部横向反射面，当预型件置于所述握持装置上时，所述下部横向反射面基本上轴向位于预型件的颈部和主体之间的限位处。

更确切地说，握持装置具有钟形握持件，其具有圆形上板和圆柱形裙部，所述圆柱形裙部从所述板的外周边缘朝下轴向延伸，因此，所述钟形件限定朝下开口的圆柱形空间。钟形件具有围绕其旋转轴以一定角度分布的槽；每个槽在裙部的整个高度上轴向延伸，并且也在所述板的约三分之一的外部上径向延伸。因此，在两槽之间，限定弹性变形爪，其由裙部下边缘形成的自由端可相对于钟形件的旋转轴径向移动。如此布置钟形件适于盖住预型件的颈部，所述爪弹性夹紧所述颈部的外表面。爪的自由端的内表面是光滑的，因此，预型件通过简易的径向夹紧加以握持和保持。钟形件用聚甲醛树脂类型的塑料材料制成。为了加强夹紧，环形弹簧可在裙部的下边缘处夹紧钟形件，以使爪的自由端径向朝内。在所提出的实施例中，在裙部外表面上形成的位于其下边缘处的圆形凹槽中接纳弹簧。

文献FR2 789 932中描述的握持装置，围绕其轴转动地安装在输送装置的输送构件上。

本申请人认为，文献FR2 789 932中描述的握持装置易于引起故障，例如，可能损坏红外线加热灯，以及在输出热预型件的加热炉和吹制单元之间存在与传送装置的同步问题。这些问题是由于某些预型件的颈部在握持装置中定位不当而造成的。大量参数可影响预型件的握持质量，例如：预型件尺寸的变化、预型件传送带装置的定位不当、与握持装置的暂时不足冷却相关的热膨胀、振动、热疲劳和/或机械疲劳。

因此，本申请人希望改进握持装置的结构，以尽可能减少上述故障的发生次数和频率。

本申请人已知的现有技术中的任何装置看来不能直接减少这些故障的发生频率，并且这些现有技术的装置中某些装置可能会引起其它故障。

文献US 2004/0121038公开了布置成从外部夹持中空主体颈部的握持装置，所述中空主体例如预型件。该握持装置具有钟形件，其侧壁配有径向座孔，所述径向座孔分布在周边上，在内部由狭小开口连通；每个座孔接纳球体，所述球体由弹性构件推动穿过所述开口，以使所述球体在钟形件的内壁上部分凸起，以便可弹性地支承凹进所述钟形件的预型件颈部外表面的凸起。在该文献的图8所示的实施例中，球体支承在环形凹槽的边缘上，所述环形凹槽布置在预型件颈部的基部并且靠近所述颈部的凸缘，钟形件的末端边缘支靠在所述凸缘上。这种布置的缺陷是需要钟形件在颈部上进行较大的嵌入；另外，环形凹槽并非始终处于预型件颈部的基部。

以较小的距离将钟形件插入在颈部上，可获得比较快速的夹持，这样，球体支承在由螺纹形成的凸起上，所述螺纹用于使塞子螺钉固定于完成和灌注的容器上；这种夹持可适于包括未在其基部配设环形凹槽在内的所有类型的颈部。但是，在这种情况下，由于螺纹倾斜，所有球体不在同一平面上获得相同的且径向收敛的支撑，因而形成力矩，该力矩可导致中空主体定位偏离轴线，因此，会出现上述缺陷，发生中空主体(预型件或中间容器)碰撞加热灯的危险，且在所述中空主体旋转穿过加热炉时，发生对该物件加热不均匀的危险。此外，其颈部上螺纹的成形可因中空主体而不同(单螺纹或螺纹区段、不同的螺距和不同的螺纹斜度......)：因此，球体在螺纹上的支承可根据使用的中空主体而发生变化。

本发明的主要目的是提供一种中空主体的颈部握持装置的改进结构，其克服现有技术中装置存在的上述缺陷，更好地满足实际应用的需求，构造坚固，安全可靠，但简单，且成本不高。

本发明还旨在提供一种中空主体颈部握持装置，其完全容许颈部直径尺寸的变化以及迅速适应颈部的不同外形。

本发明还旨在提供一种中空主体颈部握持装置，其外廓尺寸与目前使用的输送装置上的现有装置的外廓尺寸相同，尤其是为了可毫无问题地以本发明的装置代替现有技术的装置。

为此，本发明提出一种握持装置，其从外部握持中空主体的颈部，所述握持装置具有环形主体，其支承至少两个具有相应支承面的握持件，所述握持件基本上径向移动，且由弹性装置施以作用，以使所述握持件适于处于第一径向位置和第二径向位置，在所述第一径向位置，它们支靠在环形主体的限位块上，其支承面凸起在环形主体的内部，在第二径向位置，随着所述握持件的支承面支靠在插入所述环形主体中的中空主体的颈部的外壁上，所述握持件被向后推，根据本发明布置的握持装置，其特征在于，所述握持件的支承面弯曲成大体上呈圆柱弧形。

借助于这种布置，握持件支承在中空主体颈部外表面的凸起的外部上，而不管这些凸起如何，也不管其形状如何；特别是，当具有螺纹时，不论其构形如何，所述握持件皆可支承在这样的螺纹上。另外，装置的握持能力不取决于在颈部的外表面上存在或不存在环形槽部；但是，要确保握持件的紧固力完全呈径向，且位于同一平面上，因而，颈部匀称地保持在其整个外廓上，从而确保中空主体的轴线与握持装置的轴线一致。

在一个优选实施方案中，配设成环形主体具有至少两个孔，并且，握持件分别穿过这些孔。

优选地，还配设成握持件是环区段，而且孔是伸长的孔。

为便于握持件在夹持时在颈部的外表面上滑移，有利地是，至少一个握持件在其支承面上具有下部截锥形末端部分和/或凸起。

为确保紧固力匀称地分布在颈部的外廓上，理想的是，握持件在环形主体上基本上等距离地分布。

在一个具体实施例中，配设成握持件和相应的孔数量为四个，其两个两个地完全对置，从而使结构简单，而完全确保良好均衡地紧固在颈部的外廓上。

在一个简易且经济的实施方式中，弹性装置包括用弹性材料制成的至少一个环，其环绕环形主体和握持件，且优选地，弹性装置包括多个并置的弹性“O”形密封圈；这种“O”形密封圈经常储存备用；另外，使用多个密封圈(例如，在一典型的实施例中，为三个密封圈)，可相对准确地调节施加在握持件上的复原力，从而调节施加在颈部上的紧固力；另外，这种配置安全可靠，如果“O”形密封圈在工作中断裂，紧固力仍得以保持，中空主体不会坠落。

为保护弹性装置，优选地，可配设与环形主体联结并由其加以支承的环形裙部，其径向向外延伸至所述弹性件。

理想的是，握持装置包括弹出装置，所述弹出装置具有至少一个指状物，其基本上平行于环形主体的轴线，且可与该轴线相平行地进行移动。

理想的是，握持装置包括位于环形主体内部且与之同轴的内芯，具有下部横向端面，其反射电磁辐射，以确保保护颈部，防止中空主体内部俘获的热量。

虽然本发明的握持装置可根据其结构用于将配有颈部的任何类型的中空主体输送到联机制造设备中，但是，本发明所涉及的特别优选的应用涉及到配有颈部的中空主体的输送装置的布置，所述输送装置包括多个输送构件，其一个接着一个地连接成传动输送带，且具有相应的单独中空主体的颈部握持装置，所述握持装置如上所述根据本发明加以布置；尤其是，可涉及一种输送装置，其适于输送预型件或中间容器，且布置成延续穿过隧道炉，以便在热预型件或中间容器的吹制或拉制-吹制设备的上游加热预型件，将输送构件布置成在其移动过程中，相应的握持装置围绕其轴线进行旋转运动，以使预型件或中间容器的主体在其整个外廓上暴露于单侧布置在加热炉中的加热灯。

本发明非常有利地工业应用于用热塑性材料制成的容器、尤其是用PET制成的瓶子的吹制设备的热调节炉中。

下面，在参照附图和对作为纯说明性实例给出的一些优选实施例的描述过程中，本发明的其它目的和优越性将得到更好的理解，附图如下：

图1是配有中空主体颈部握持装置的输送件的部分径向剖面图，所述握持装置示出为空着(中空主体的颈部未被握持)；

图2是图1所示装置的径向剖面图，所述装置示出处于工作位置，中空主体例如预型件的颈部处于由握持装置握持的位置；以及

图3是沿图1线III-III的剖面图。

为使下面的描述清楚起见，将参照例如图中示出的构件的布置，使用“上”、“下”、“下部”、“上部”的概念，这些用语不强制性地标示吹制机中部件的准确位置，在某些容器制造设备中，输送装置布置成，在握持颈部朝上的预型件或中间容器之后，可在加热炉的上游单独地翻转输送件，以使预型件或中间容器颈部朝下地在加热炉中的加热装置的前面移动，然后，在加热炉的下游，重新翻转预型件或中间容器，使之头部朝上，再将其输入到吹制机中。

首先，参照图1，其示出输送装置的输送件的下部部分，所述输送装置配有多个这种构件，其一个接着一个地铰接连接成输送输送带。

如果输送装置配置适当的隧道炉，用于在用热塑性材料例如PET制造容器的制造设备中加热中空主体，那么，输送装置的每个输送件在其在加热炉中移动时，被驱动围绕其轴线转动(转盘)，以使主体--确切地说是中空主体--在其整个外廓上暴露于单侧配置在加热炉中的加热装置。

其整体用标号1表示的输送件包括旋转卡头2(由本领域技术人员公知的未示出的部件驱动)，其配有中央孔3，杆4安装在所述中央孔3中，所述杆4属于中空主体的颈部10的使用参考标号5表示其整体的握持装置。

杆4可拆卸地安装在卡头2上。这种卡口式安装本身是公知的，并为本申请人所使用。杆4的上部部分形成卡口座，用于被接纳在相应的插孔中，所述插孔形成于孔3的下部端部，具有轴向叠置的支承锥面。

握持装置5具有环形主体18，其大体上呈朝下开口的圆钟形件的形状，并且例如借助于轴向螺钉25同轴地安装在杆4上。环形主体18具有大体上呈回转圆柱形的裙部24，其在周边上开有多个伸长的孔26。优选地，所述孔等距离分布，且基本上相同。

握持装置包括多个弯曲成圆柱弧形的握持件，其在数量上等于孔26的数量，且穿过相应的孔26。孔与握持件在数量上可以是任意的，可成对或不成对。在图1和3所示的实例中，握持件数量为四个，其被视为实际上更适合的数量，用于以数量最少的构件，获得颈部10的正确紧固。四个握持件在附图上分别以参考标号11、12、13、14标示。

因此，握持件11-14大体上呈环区段的形状，其基本上相同且等距离，这里是两个两个地完全对置。使用相同的和等距离的弧形区段，易于安装，不会发生偏差，同时中空主体的重量得到良好的平衡。

握持件11-14成形有周边凸肩27，使其径向外表面28的尺寸大于孔26的尺寸，并且每个握持件可支靠在相应的孔26的形成限位块的后外周边缘上。此外，握持件11-14的径向尺寸或厚度大于裙部24的壁的厚度，因而每个握持件的径向内表面29凸起地位于由环形主体18形成的钟形件的内部空间中。

穿过相应孔的小的径向移动行程给与握持件11、12、13、14，与之相连接的弹性恢复装置15使其返回支靠在相应孔的后边缘上。在一简易实施方式中，弹性恢复装置15包括至少一个用弹性材料制成的环，其环绕环形主体18和握持件11、12、13、14。实际应用中，上述弹性环由一个或多个“O”形密封圈形成，在图1和3所示的具体实施例中，由三个密封圈形成。在这种情况下，构成一个或多个密封圈的数量和材料特性的选择，可调节施加在颈部10上的紧固力。一个或多个“O”形密封圈被金属壁保护以防红外线，所述金属壁形成嵌装在环形主体18上的外裙部16。

借助于上述布置，握持件11-14适于处于两径向位置，即图1所示的第一位置和图2所示的第二位置，在第一位置，每个握持件11、12、13、14支靠在相应的孔26的后边缘上(备用或空着的位置)，在第二位置，每个握持件11、12、13、14的内表面29支靠在已进入由环形主体18限定的钟形件中的中空主体的颈部10上。

每个握持件11-14的径向内表面29具有与中空主体的颈部10的外部轮廓互补的形状。如果中空主体是用于获得应由螺塞封闭的容器的预型件或中间容器，那么，颈部10从预型件注塑起就配有具有其形状及其最终尺寸的螺纹：因此，握持件11-14支承在螺纹的外边缘上。

在图1至3所示的实例中，每个握持件11、12、13、14在约为60°角的范围上延伸，以使其内表面29具有足以产生适于有效保持颈部10的摩擦的支承面。采用多个长度较小的握持件(例如五个)或采用较少的长度较大的握持件(例如三个)，可获得类似的结果，但是很可能不太有效地在其整个长度上支承在颈部上。

在一个未示出的实施例中，握持件的径向内表面29具有第一截锥形下部部分以及第二回转圆柱形上部部分，凸缘限定在所述第一和第二部分之间。当中空主体的颈部10配有环形外凸起时，该实施例是有利的，因为中空主体的握持由握持件11、12、13、14基本上呈径向的侧向移动加以确保，颈部10在握持件表面的第一截锥形部分上滑动，当颈部10的外凸起支靠在形成凸起的所述凸缘上时，获得制动。

表面处理例如喷砂处理最好可在握持件11、12、13、14的径向内表面29上进行，以增大摩擦系数。

必须指出，握持件11、12、13、14是不同的构件，并且其相应的转动配合是相对独立的。这种布置使握持装置容许中空主体颈部的显著尺寸变化。

为了阻止中空主体里面俘获的热量与颈部10接触，可在文献FR 2789932提出的握持装置中使用保护装置。为此，握持装置具有芯22，其例如用螺钉25同轴固定在环形主体18内，至少使其形成反射面的下部横向表面23大体上位于颈部的基部，或位于颈部和主体--确切地说是中空主体--之间的接合处，如图2所示。芯22可具有散热器，例如配有叠置散热片30，可以排放卡路里。

在一个未示出的实施例中，芯22不进入颈部10中，避免划伤该颈部的内表面，且可将装置用于无菌机器中。

也可为输送件1配备弹出装置，例如文献FR 2 789 932中所述，所述弹出装置具有环形件6，其配有多个(通常为三个)指状物7、8、9，所述指状物呈120度分布在一圆上，其直径基本上相同但略小于颈部10的边缘(buvant)31的直径。在预型件的相对弹出过程中，弹出指状物7、8、9支靠在颈部10的边缘31上，以便使之相对于握持装置5朝下轴向推动。

上述握持装置具有许多优越性。

通过其颈部10的外部，中空主体的握持使之在无菌机器上输送，而不触及颈部10的内部。

与文献FR 2 789 932中所述的安装方法截然相反，当中空主体输送到加热炉中时，不再发生由于热作用或照射作用而损坏握持系统的危险。

与现有技术中的各种握持装置相反，本发明的握持装置不具有任何危险的机械系统，例如弹簧，同时可在热作用下或在红外线照射下改变技术特征。

握持装置与安装在目前使用的机器上的握持装置具有基本上相同的外廓尺寸，因此，可通过简易更换予以替换。

Claims (12)

1.握持装置(5)，其从外部握持中空主体的颈部(10)，所述握持装置具有环形主体(18)，所述环形主体支承至少两个具有相应内表面(29)的握持件(11，12，13，14)，所述握持件径向移动，且由弹性装置(15)约束，以使所述握持件(11，12，13，14)适于处于第一径向位置和第二径向位置，在所述第一径向位置，所述握持件支靠在所述环形主体(18)的限位块上，所述握持件的内表面(29)凸起在所述环形主体(18)的内部，在所述第二径向位置，随着所述握持件的内表面(29)支靠在插入所述环形主体(18)中的中空主体的颈部(10)的外壁上，所述握持件被向后推，其特征在于，所述握持件(11，12，13，14)的内表面(29)弯曲成大体上呈圆柱弧形。

2.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，所述环形主体(18)具有至少两个孔(26)并且所述握持件(11，12，13，14)分别穿过所述孔(26)。

3.根据权利要求2所述的握持装置，其特征在于，所述握持件(11，12，13，14)是环区段的并且所述孔(26)是伸长的孔。

4.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，至少一个握持件具有下部截锥形末端部分和/或在所述握持件的内表面上的凸起。

5.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，所述握持件(11，12，13，14)等距离地分布在所述环形主体(18)上。

6.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，所述握持件(11，12，13，14)数量为四个，其两个两个地在直径方向上对置。

7.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，所述弹性装置(15)包括至少一个用弹性材料制成的环，所述环环绕所述环形主体(18)和所述握持件(11，12，13，14)。

8.根据权利要求7所述的握持装置，其特征在于，所述弹性装置(15)包括多个并置的弹性“O”形密封圈。

9.根据权利要求8所述的握持装置，其特征在于，其包括与所述环形主体(18)连接并由所述环形主体加以支承的环形裙部(16)，所述环形裙部径向向外延伸至所述弹性装置(15)。

10.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，其包括弹出装置，所述弹出装置具有至少一个指状物(7，8，9)，所述指状物平行于所述环形主体(18)的轴线，且能够与所述轴线相平行地进行移动。

11.根据权利要求1所述的握持装置，其特征在于，其具有位于所述环形主体(18)的内部并与所述环形主体同轴的芯(22)，所述芯具有反射电磁辐射的下部横向表面(23)。

12.中空主体输送装置，其一个接一个地输送中空主体，所述输送装置包括多个输送件(1)，所述输送件一个接一个地连接成传动输送带，且具有相应的握持装置(5)，所述握持装置(5)用于握持单独的中空主体的相应颈部，其特征在于，所述握持装置(5)根据权利要求1至11中的任一项加以布置。

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