CN102036890A - 用于通过颈部来保持容器的弹性夹持器 - Google Patents

Abstract

一种用于通过颈部(3)将容器(2)保持在容器处理机(5)中的夹持器(1)，所述夹持器包括用于将所述夹持器(1)安装在旋转支承件上的本体(7)，所述夹持器还包括一对从所述本体(7)侧向突伸的弹性臂(11)，并且每个弹性臂(11)设有夹爪(12)，其中，每个弹性臂(11)均包括：内部分段(13)，该内部分段(13)沿所述本体(7)延伸并且在第一后端连接段(16)处连接到所述本体(7)上；中间分段(14)，该中间分段(14)基本上平行于所述内部分段(13)延伸并且在前端连接段(17)处连接到所述内部分段(13)上；外部分段(15)，该外部分段(15)在前端设有夹爪(12)，并基本上平行于所述中间分段(14)延伸且在第二后端连接段(18)处连接到所述中间分段(14)上。

Description

用于通过颈部来保持容器的弹性夹持器

技术领域

本发明涉及容器处理领域，并且更准确地涉及一种用于通过颈部将容器保持在容器处理机中的夹持器。

背景技术

塑料容器(特别是塑料瓶)具有颈部，该颈部的尺寸在制造操作期间被准确地限定出并且是保持不变的。大部分处理机包括例如传递轮的传递装置，在所述传递装置的周边设有多个构造成用来通过容器的颈部接收并保持容器的颈部抓持器或者夹持器。

存在几种类型的夹持器设计。根据最常见的设计，夹持器包括一对相互铰接的臂，其角度位置例如通过凸轮装置按这样的方式进行控制，使得当达到加载点时，所述两臂张开以允许容器的颈部接收在两臂之间，所述凸轮装置包括与设置在两臂中的一个臂上的可动的凸轮随动件相互作用的固定的凸轮槽。在所述两臂之间插入压缩弹簧，以便逆着由凸轮装置施加的张开力使所述两臂朝向彼此偏压。为了解详情，可以参见欧洲专利申请No.EP 1867600(Sidel)。所述设计已经在容器处理行业中被使用了多年，并且已经证明了其精度和平稳的操作。

然而，由于上述夹持器包括大量的活动部件，该类型的夹持器具有缺点，这不仅增加了它们的制造成本和它们的装配时间，而且由于磨损和装配缺陷而产生了可靠性问题。

因此，已经寻求备选的设计方案。一个解决方案在于提供具有弹性臂的一件式的夹持器，所述弹性臂在传递操作期间的正在径向地被接收的容器颈部的压力作用下弹性地张开。在日本专利申请No.JP2001-287795(Masaaki)中公开了这种夹持器，理论上似乎克服了普通的夹持器的缺陷，因为其不再需要提供凸轮或者其它装置来主动地张开两臂以便允许接收容器的颈部。然而，在实践中，这种夹持器被证明仅在静止条件下满足要求，即在容器被径向地接收在两臂之间，也就是说沿夹持器的对称轴线的时候。然而，传递装置不以那种方式工作，因为容器沿圆弧路径运动并且在传递区域中按切向方式从一个夹持器传递到另一个夹持器，在所述传递区域中两个相邻的星形轮的周边局部重叠。更确切地说，因为当所述臂与容器颈部接触时它们未张开，所以在臂的径向端部处的臂的夹爪之间的距离可能对于容器来说太短而不能平稳且轻易地强行进入到两臂之间。本领域的技术人员可能增大所述距离，其可能通过减小每个夹爪的角度开口(angular openig)来实现。然而，所述解决方案是不能令人满意的，另一方面，因为应当将每个夹爪的角度开口设置为最大值，以确保足以(并且从而安全)在传输轮上的其圆弧路径期间包围容器，沿所述路径施加强大的离心力，所述离心力倾向于迫使容器从夹持器中出来。

以上所公开的两种类型的夹持器的一个另外的且共同的缺点是它们不(至少不易于)适用于多种容器式样，即，不适用于容器颈部的不同直径。特别是，如果根据日本专利申请No.JP2001-287795的夹持器接收比附图中描述的更大直径的颈部，夹持器将会按这样的角度张开以使容器在传递轮的旋转期间在离心力的作用下从其间脱出。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种一件式夹持器，其具有足够的弹性以允许在传递操作期间平稳地夹住容器的颈部。

本发明的另一目的是提供一种一件式夹持器，其适用于安全地夹住不同式样的容器。

所提出的方案的一个方面是一种用于通过颈部将容器保持在容器处理机中的夹持器，所述夹持器包括用于将夹持器安装在旋转支承件上的本体，并包括一对从所述本体侧向伸出的弹性臂，并且每个弹性臂均设有夹爪，其中每个弹性臂均包括：

-沿所述本体延伸并且在第一后端连接段处连接到所述本体上的内部分段；

-基本上平行于所述内部分段延伸并且在前端连接段处连接到所述内部分段上的中间分段；

-基本上平行于所述中间分段延伸并且在第二后端连接段处连接到所述中间分段上的外部分段，

其中，所述夹爪设置在外部分段的相应的前端上。

在优选实施例中，弹性臂的前端连接段被加工成弯曲形状的，并且可以在一圆弧上延伸(例如，具有恒定的曲率半径)。在该圆弧中，前端连接段优选是恒定厚度的。另外，前端连接段可以相对于内部分段部分地向内突伸。

第二后端连接段也可以被加工成弯曲形状的。其可以依次包括：

第一拱形部分，该第一拱形部分可以具有可变的厚度并且相对于内部分段向后且向内突伸；

第二圆弧部分，该第二圆弧部分优选延伸经过180°的角度并且可以具有可变的厚度；

基本上为直边的第三直边部分，该基本上为直边的第三直边部分可以具有可变的厚度。

第一后端连接段优选具有在本体的后端处限定出凹口的倾斜的表面。

根据另一方面，本发明提供了一种装备有多个如上面所公开的夹持器的物品传递装置，并且根据又一方面，提供了一种包括一个或多个所述物品传递装置的物品处理机。

本发明的上述及其它目的和优点从结合附图来考虑的具体实施方式的详细描述中变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明的夹持器的立体图。

图2是示出处于静止位置的图1的夹持器的平面图。

图3是示出包括两个相邻的传递轮的容器处理机的一部分的顶部立体图，所述传递轮在其周边处包括多个用于通过容器的颈部来保持容器的夹持器。

图4是示出图3的容器处理机的底部立体图。

图5-7是示出图1的机器的平面俯视图，其示出了从一个传递轮到另一个传递轮传递容器的次序。

图8是示出图2的夹持器的平面示意图，所述夹持器接收呈现第一直径的容器颈部。

图9是与图8相似的视图，其示出了保持容器颈部的夹持器。

图10和图11是分别与图8和图9相似的视图，其中容器颈部呈现为更大的直径。

具体实施方式

现在转向附图，在图1和图2中表示出用于通过颈部3来夹紧并保持容器2的夹持器1。夹持器1将被安装在容器处理机5的旋转式容器传递装置4(例如，如图3-7中所描绘的星形轮)的周边处。更具体地说，图3-7中表示出装备有所述夹持器1的两个相邻的星形轮4，所述两个相邻的星形轮相关联地转动并且限定出在传递区域6中汇合的圆弧传递路径，在该传递区域6中，这些夹持器1局部地重叠以确保将容器2从一个星形轮4适当地传递到相邻的星形轮上。在下文中将进一步公开所述星形轮4的操作。

夹持器1是一件式的并且由金属或者塑料材料制成，例如，不锈钢或者耐腐的树脂。夹持器1包括细长的中心本体7，所述中心本体7设有一对接收螺钉的孔8，以便将夹持器1可拆卸地安装在星形轮4的周边处。本体7设有前端部分9和后端部分或者尾部10。

如可以在图2中看到的，夹持器1呈现为关于中心平面呈镜面对称，并且包括一对从本体7侧向地突伸的弹性臂11，每个弹性臂均设有夹爪12。

每个横向臂11被加工成之字形并且包括三个连续的直边分段13、14、15，在其中没有外部应力施加到夹持器1上的夹持器1的静止状态中(如图2中所描绘的)，所述直边分段13、14、15基本上相互平行并且平行于本体7，即：

～-内部分段13，其在距本体7一预定距离处沿本体7延伸，所述内部分段13具有第一横向的预定厚度并且在第一横向的后端16的连接段处被连接到尾部10上；

～-中间分段14，其在距内部分段13一预定距离处基本上平行于内部分段13延伸，并且在前端的180°弯曲的连接段17处连接到内部分段13上，所述中间分段14具有第二横向的预定厚度；

～-外部分段15，其在距中间分段14一预定距离处基本上平行于所述中间分段14延伸，并且在第二后端180°弯曲的连接段18处连接到中间分段14上，所述外部分段15具有第三横向的预定厚度。

如图2中所描绘的，夹爪12设置在外部分段15相应的前端处，从该处所述夹爪向内延伸超出内部分段13和中间分段14。

每个夹爪12包括构造成与容器的颈部3相配合(即，紧密配合在周围)的内部圆筒形的接触表面19和构造成与设置在颈部3上的下部环形表面相配合以将容器2始终保持在传递路径上的上部平面的接触表面20。

内部接触表面19具有与第一小型容器式样相对应的曲率半径(即，颈部直径)。内部接触表面19通过一对圆倒角(即设置在夹爪12的前端处的前部倒角21和设置在夹爪12的后端处的后部倒角22)来限制，所述前部倒角21便于在装卸操作期间平稳地夹住和释放容器的颈部3。如图2中所描绘的，每个内部接触表面19的孔径张角(angular aperture)为大约120°，并且相面对的夹爪12的前部倒角21之间的横向距离和后部倒角22之间的横向距离两者都分别比内部接触表面19之间的最大距离小。因此，当保持在夹爪12之间的容器2的颈部具有更小的式样时，沿横向截取的颈部的直径完全被每个内部接触表面19包围(图9)，然而当容器2具有更大的最大式样时，沿横向截取的颈部的直径包含在夹爪12的圆倒角21、22之间，从而它们起到用于容器颈部3的接触和保持区域的作用(图11)。另外，每个夹爪12在前端上设有倾斜的导向表面23，容器颈部3在其接收在夹持器1内期间靠在该导向表面23上滑动。

在图2中所描绘的优选实施例中，前端的弯曲的连接段17延伸经过具有基本上恒定曲率半径和恒定厚度的圆弧，并且相对于内部分段13局部地向内突伸超过本体7的前端部分9。

后端的弯曲的连接段18包括三个连续的部分，即：

第一拱形部分24，该第一拱形部分24的厚度是可变的(其厚度首先增大然后减小)，其连接到内部分段13上并且相对于内部分段13向后并向内突伸，

第二圆弧部分25，该第二圆弧部分25从第一部分24开始延伸经过180°的角度，并且其厚度是可变的：首先增大然后减小，

基本上为直边的第三直边部分26，其厚度从第二部分25开始到臂11的外部分段15轻微地减小。

因此，内部分段13相对于中心本体7围绕第一后端连接段16铰接；中间分段14相对于内部分段13围绕前端的弯曲的连接段17铰接；而外部分段15相对于中间分段14围绕后端的弯曲的连接段18铰接。

因此，夹持器1被设计成在通过在传递区域6处接收于夹持器1内的容器颈部3所施加的径向压力作用下经受预定的弹性变形。

从图3-5中所描绘的初始位置开始，其中容器2由设置在第一星形轮4(在图3-7中位于右侧)的周边处的第一夹持器1保持，第一星形轮4和第二星形轮4(在图3-7中位于左侧)两者围绕它们的中心轴线分别按顺时针方向和逆时针方向(从图5的顶部的角度看)相关联地转动。

当保持容器2的第一夹持器1和设置在第二星形轮4的周边处的相应的第二夹持器1都到达传递区域6时(在该处这两个夹持器1局部地重叠)，容器2被第一夹持器1释放并且同时传送到第二夹持器1上。为了便于传递，机器5包括固定的提取导轨27，该固定的提取导轨27设置在传递区域6中在第一轮4的周边处并且包括从第一夹持器1的圆形路径偏离的拱形接触表面28，容器2抵靠所述拱形接触表面滑动以便从第夹持器1中推出，由此从第一夹持器1释放容器1并且将其夹在第二夹持器1内(图7)。

图8-11分别详细地示出了在传递操作期间用于较小容器式样(图8-9)和较大容器式样(图10-11)的夹持器1的性能，所述较小容器的半径对应于夹爪12的内部接触面19的曲率半径。在图8-10中，用虚线来表示夹持器1的静止位置，以更好地示出出在容器传递期间夹持器1是如何变形的。

容器的颈部3如图8和图10的箭头所示被径向地接收在夹爪12内。首先，容器的颈部3抵靠导向表面23滑动，由此容器的颈部3在夹爪12上施加包括径向分力和横向分力的合力。因此，臂11经受组合的横向和向后的位移。更具体地说，从顶部角度看，关于图8中的夹持器的右臂11：

-外部分段15围绕后端的弯曲的连接段18按顺时针方向转动；

-中间分段14围绕前端的弯曲的连接段17按顺时针方向转动；

-内部分段13围绕后端的连接段16按顺时针方向转动。

结果：

前端的弯曲的连接段17经受围绕后端连接段16的顺时针方向的圆周运动；

后端的弯曲的连接段18经受组合的向内和向后的运动。

可以通过由后端连接段16的倾斜的表面30形成在尾部10的两侧上的凹口29来促进后端的弯曲的连接段18的向内运动。如图10中所描绘的，根据容器颈部的式样，在不防碍夹爪12的组合的横向和向后的运动继续进行的情况下，中间分段14可以横向地邻接并抵靠后端的连接段16。

三个连续的旋转中心(即，后端连接段16、前端的弯曲的连接段17和后端的弯曲的连接段18)的存在放大了每个夹爪12的向后的运动。因此，臂11在传递期间径向地起到用于容器颈部2的缓冲弹簧的作用，从而在传递轮4之间的传递区域6中提供了径向的间隙。因此，无论容器的式样如何(将在较小容器和较大容器之间选择)都促进了容器的传递。

可以通过选择夹持器1的尺寸来设置夹持器1的弹性。更具体地说，本领域的技术人员可以选择臂的分段13、14、15的长度和厚度及它们之间的距离、内部分段13和中心本体7之间的距离、以及连接段17、18的厚度和孔径张角。减薄连接段17和18将增大臂11的柔性。相反，加厚连接段17和18将增大臂11的刚性。

在优选实施例中，可以通过激光从金属板上切割来制造夹持器1，本领域的技术人员根据所要求的弹性来选择所述金属板的厚度。应当意识到，夹持器1越薄，则其在竖直方向上的抵抗力就越小。准确地说，为了避免夹持器1的竖直变形，换句话说，为了在同一水平面内保持臂11，可以借助于T形的加固板31和前部横向部分或者头部33来将夹持器1夹入到传递轮4中，所述加固板31具有覆盖夹持器1的本体7的轴向的中心部32，所述前部横向部分或者头部33局部地覆盖夹爪12，以便确保其平面运动(参见图4)。

Claims (16)

1.用于通过颈部(3)将容器(2)保持在容器处理机(5)中的夹持器(1)，所述夹持器包括用于将所述夹持器(1)安装在旋转支承件(4)上的本体(7)，其特征在于，所述夹持器还包括一对从所述本体(7)侧向突伸的弹性臂(11)，并且每个弹性臂(11)设有夹爪(12)，

其中，每个弹性臂(11)均包括：

-内部分段(13)，该内部分段(13)沿所述本体(7)延伸并且在第一后端连接段(16)处连接到所述本体(7)上；

-中间分段(14)，该中间分段(14)基本上平行于所述内部分段(13)延伸并且在前端连接段(17)处连接到所述内部分段(13)上；

-外部分段(15)，该外部分段(15)在前端设有夹爪(12)，并基本上平行于所述中间分段(14)延伸且在第二后端连接段(18)处连接到所述中间分段(14)上。

2.根据权利要求1所述的夹持器(1)，其中所述前端连接段(17)被加工成弯曲形状的。

3.根据权利要求2所述的夹持器(1)，其中所述前端连接段(17)延伸经过一圆弧。

4.根据权利要求3所述的夹持器(1)，其中所述圆弧具有恒定的曲率半径。

5.根据权利要求3或4所述的夹持器(1)，其中，在所述圆弧中，所述前端连接段(17)具有恒定的厚度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的夹持器(1)，其中所述前端连接段(17)相对于所述内部分段(13)部分地向内突伸。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的夹持器(1)，其中所述第二后端连接段(18)被加工成弯曲形状的。

8.根据权利要求7所述的夹持器(1)，其中所述第二后端连接段(18)依次包括：

第一拱形部分(24)；

第二圆弧部分(25)；

基本上为直边的第三直边部分(26)。

9.根据权利要求8所述的夹持器(1)，其中所述拱形部分(24)具有可变的厚度。

10.根据权利要求8或9所述的夹持器(1)，其中所述拱形部分(24)相对于所述内部分段(13)向后并向内突伸。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的夹持器(1)，其中所述圆弧部分(25)延伸经过180°的角度。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的夹持器(1)，其中所述圆弧部分(25)具有可变的厚度。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的夹持器(1)，其中所述直边部分(26)具有可变的厚度。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的夹持器(1)，其中所述第一后端连接段(16)具有在所述本体(7)的后端(10)处限定凹口(29)的倾斜的表面(30)。

15.装备有多个根据权利要求1-14中任一项所述的夹持器(1)的物品传递装置(4)。

16.包括一个或多个根据权利要求15所述的物品传递装置(4)的物品处理机(5)。

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