CN102079494B - 用于对齐中空体的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开了一种用于连续地分离及对齐多个一侧封闭的筒形中空体(23)的方法。这些中空体(23)在处理空间(10)中被按顺序放置，这些中空体被按初始顺序带到该处理空间中，通过空气流的作用而彼此形成线接触，并且还借助空气流在处理空间(10)中被按顺序放置并沿出口(22)的方向移动。空气由此将中空体(23)压靠于导轨(32)。未处于线形列中的中空体(23)被通过开口(28)排出。本发明还公开了(外延到)一种用于实施该方法的设备。

Description

用于对齐中空体的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于连续地对齐多个一侧封闭的筒形中空体、特别是瓶子(例如饮料瓶)的螺旋封闭件(即螺旋盖)的方法。此外，本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。
背景技术
现今的包装工业要求提供能够在每单位时间生产越来越大数量的包装商品的方法和装置。因此，必须提高装填过程的速度，其中该装填过程包括包装中的引导、装填、封闭以及最后取走完全包装后的产品。
由于包装由两部分、即容器和封闭盖构成，刚才概括的方法的子步骤为以要求的速度并在正确的位置送入盖。这尤其适用于饮料瓶，典型地为PET瓶。已贴上标签的空瓶不是用手而是用机械驱动的输送装置送入装填站。现今，向瓶中装填饮料不仅要借助重力而且还要在压力下进行。在安全环(safetyring)的热压模制操作的同时利用螺旋盖进行封闭的操作通过机器来实施，并且非常迅速，随后能够立即用输送带运走装填后的瓶子。
装填后的瓶子所用的封闭螺旋盖(以下简称为“盖”)的导入，成为了在该方法的各个步骤的这种快速连续过程中的瓶颈。这些盖必须以开口向下平放的、一列连续且对齐的单元的形式迅速地供给，以便不致延误装填后的瓶子的封闭。
类似的问题出现在(通常为在先的)盖的检查步骤中，在该步骤中，有缺陷的盖被单独地挑出。现今，这一步骤也被要求高速执行，从而使得整个过程中的时间损失能够最小化。因而，这种检查和挑出也要尽可能快地实施，这些盖必须被同样地以一列连续且对齐的单元的形式引导至检查装置或相应的检查系统。
迄今，由通常为聚乙烯、聚丙烯或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的塑料制成的、在注塑机中被制造并零散地送入的盖首先被带到旋转盘，以使这些盖形成能被进一步传送的列(其中这些盖被一个接一个地从旋转盘的接收凹部取出，然后被送入到可传送的列中)，或者这些盖被单独地送至密封站。然而，这种方法相对于现今的装填或相应的检查设施而言太过缓慢，并且还易于发生功能障碍，即尤其是当个别盖未正确地处于旋转盘的这些凹部中时更是如此。盖进入凹部是通过重力来实现。另外，盖从这些凹部的排出也并非总是不出差错。
本发明的目的在于研发这样一种方法，该方法工作迅速足以应对现今的需求，并大幅降低乃至避免迄今为止观察到的多种故障。此外，本发明包括给出了一种用于实施该方法的设备。
专利文献中已经公开了用于分别地分离及对齐(即排列)一侧封闭的中空体的提案；其所涉及的始终是仍待装填的空的金属饮料罐。
因此，例如欧洲专利申请EP-A1-0207629描述了一种借助于空气流来分离空罐的装置，该空气流基本上沿由重力驱动的罐的运动的反方向被导引，由此空气在待排列的罐的入口处离开该设备。与本发明相反，这些罐以侧面相邻近的方式排列。
英国专利申请GB-2061856同样描述了一种借助于空气流来排列金属饮料罐的设备。该空气流原则上被导引成使得这些罐沿该设备的出口方向发生螺旋形运动。
彼此相似的德国申请DE-2900605和DE-3038167各自描述了一种用于接收呈组群形式的物品(在此涉及的也是饮料罐)并用于以单独列的形式连续传送(物品)的设备。在该设备中，利用沿与这些物品运动的正常方向的反方向流动的空气，来排列这些物品。物品从入口到出口的运动在这里也依靠重力来实现，并且还根据这些出版物，这些对齐后的、排列好的筒形罐通过依靠其侧面滚动或滑动而离开该设备。
发明内容
为解决上述问题，根据本发明的一种方案，提供了一种用于连续地分离及对齐多个一侧封闭的筒形中空体的方法，在该方法中：在无需预先对齐的情况下，将多个中空体送入到处理空间中；使所述处理空间中的所述中空体受到流体流动的影响；使所述中空体在所述处理空间内的引导表面上形成相互接触的单个列；以及所述中空体以相互接触的列的形式被运送出所述处理空间，其中，借助于空气流，所述中空体被对齐、分离以及在所述引导表面上形成线形列，由此使所述中空体以其前表面位于所述引导表面上的方式布置并且在它们的侧面区域相接触，以及所述中空体由所述空气流沿所述处理空间的出口的方向移动，所述空气基本上与所述中空体在同一个流中流动，从而将所述中空体压靠在所述引导表面上。其中，出口通道的宽度大于中空体的直径，但小于该中空体的直径的两倍，开口的宽度略大于中空体的直径。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于连续地分离及对齐多个一侧封闭的筒形中空体的方法，在该方法中：在无需预先对齐的情况下，将多个中空体送入到处理空间中；使所述处理空间中的中空体受到流体流动的影响；使所述中空体在处理空间内的引导表面上形成相互接触的单个列；以及中空体以相互接触的列的形式被运送出所述处理空间。其中，借助于空气流，所述中空体被对齐、分离以及在所述引导表面上形成线形列，由此使所述中空体以其前表面位于所述引导表面上的方式布置并且在它们的侧面区域相接触，以及所述中空体由所述空气流沿所述处理空间的出口的方向移动，所述空气基本上与所述中空体在同一个流中流动，从而将所述中空体压靠在所述引导表面上；未倚靠在所述引导表面上的中空体通过设于所述出口通道的底部表面上的开口被排出。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于实施以上方法的设备，该设备包括以下部件：平的处理空间，其具有入口侧和出口通道以及引导表面，所述处理空间朝向所述出口通道逐渐变细；供气装置，其具有位于所述处理空间的所述入口侧上的吹风机和喷嘴箱；以及设于所述出口通道的底部表面上的开口，其用于除去未对齐成列的中空体。
优选地，被分离及对齐的所述一侧封闭的筒形中空体为饮料瓶的螺旋盖。
优选地，所述空气流与沿线形列对齐的已分离的中空体一起，在所述出口离开所述处理空间。
优选地，所述中空体以预排列的方式被使用，在该预排列的方式下，所述中空体被随机地送入所述处理空间中但已以其开口前表面放在输送带上，并由空气流在此将所述中空体进一步吹到所述处理空间中。
优选地，每分钟处理600到3000个中空体。
优选地，在所述处理空间的所述出口处，未倚靠在所述引导表面上的中空体被排出。
优选地，控制每单位时间的空气流量，并且/或者调节所述空气的温度和/或湿度。
优选地，已对齐的所述中空体在离开所述处理空间之后被引领至控制站，在所述控制站中，有缺陷的和错误放置的中空体被挑出。
优选地，已对齐的所述中空体在离开所述处理空间之后被引领至生产设施，在所述生产设施中，所述中空体被用于生产过程中。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于实施上述方法的设备，所述设备包括以下部件：平的处理空间(flat treatment space)，其具有入口侧和出口通道以及引导表面，所述处理空间朝向所述出口通道逐渐变细；供气装置，其具有位于所述处理空间的所述入口侧上的吹风机和喷嘴箱；以及设于所述出口通道中的开口，其用于除去未对齐成列的中空体。
优选地，所述处理空间的所述入口侧设有多个槽，所述槽在平面上彼此相对，以供输送带进入和离开，所述输送带将待对齐的所述中空体送入并且与所述处理空间的纵轴线垂直地行进。
优选地，在所述出口通道的自由开口之下设有输送装置，所述输送装置用于使由成列的已对齐的中空体进一步运动。
在本发明中，待分离及排列的中空体(如上文所限定)以并非依靠其侧面、而是依靠其一个前表面(front face)被推出的方式被处理。如果中空体的形状为圆筒形(如在大多数情况下应用的)，则该前表面为圆形。此外，不是利用不可控制的重力，而是利用空气流来运送中空体。这一点与现有技术的教示相反，在现有技术中，空气沿相对于中空体运动方向的对流方向或横流方向流动。
待对齐的中空体优选地被供给到已被预排列的处理空间。中空体一般在输送带上被传送，在输送带上这些中空体彼此相邻地平放(即已依靠它们的一个前表面放置)，并且照例开口向上。当然，本发明不限于这种设置方式，因而完全可以使待对齐的中空体在输送带上开口向下地平放。在随后的排列处理中，可采取一些措施来维持这种现有的设置方式。
如下文将要进一步描述的，空气流可在输出量、压力、温度和湿度等方面被控制，这能够带来多个重要的优点。
以下将通过对根据本发明的设备的一优选实施例的操作模式的描述来进一步说明实施该方法的一个示例。
附图说明
在附图中绘示了所述设备的该示例。在附图中：
图1是以简化图形表示的该设备的中心纵向剖视图；
图2是以简化图形表示的该设备的俯视图，其中处理空间被显示为打开；
图3是图1中的区域A的放大图示；以及
图4是图2中的区域B的放大图示。
具体实施方式
图1和图2所示的设备具有基本上水平设置的细长处理空间10(以下简称为“腔室”)，传送带12经由气闸(未示出)横向地穿过腔室10的前部并沿箭头T的方向移动。传送带12在腔室10的内部被空气流从侧面或上方撞击，其中空气流由吹风机14产生并从喷嘴箱16出来，输出射流开口刚好靠近传送带12。典型地，空气流对传送带12的作用方向从上方相对于传送带12的平面偏斜，或者相对于处理空间10的平面偏斜，使得待由空气流对齐(排成行)的中空体一方面压靠于底面，另一方面被沿侧向施压。
若需要的话，还可设置其它工具(未示出)，利用这些工具，即通过空气管路18中的翼板(flap)或阀，或者通过控制吹风机马达的转速，能够控制空气量。还可以通过改变射流横截面(jet cross section)来调整空气的流出压力，并且如需要的话，还可以提供加湿或除湿以及加热或冷却空气的工具。
腔室10沿出口通道22的方向逐渐变细，出口通道22的宽度W(图2)大于盖23的直径，但小于盖23的直径的两倍。图2所示的一侧逐渐变细并不是绝对必要的；对称地逐渐变细同样是可行的。形成不变细的腔室10也是完全可行的。出口通道22具有处处相同的宽度W；其高度(图1)减小并最终不比盖23的厚度大太多。还可设想到的是整个腔室10具有统一的高度。
设置在出口通道22的开口端下方的是传送带24、生产设施的装载星轮(loading star)或其它合适的传送工具，其目的将在下文作进一步说明。此外，出口通道22的底部表面(floor surface)上具有侧向的矩形槽26(图2和图4)，槽26的宽度略大于盖的直径，并且该槽起始于与引导表面32相距一间隔的位置处，该间隔约为盖直径的三分之二。从槽26向下延伸一通道28，并在通道28的出口处设有收集容器，或者如图1所示，设有输送带30。
传送带12设有横向杆20，这些横向杆20被用作放置在其上的塑料盖23的承载体。这些盖在注塑机中被制造，并且被开口面朝下地放置在传送带12上。
现在描述该设备的操作模式，并且这种描述同时起到解释本发明的方法的目的。
传送带12沿箭头T的方向行进穿过腔室10。当行经喷嘴箱16之前时，各个盖23由空气流(箭头L1)捕获并被掷入该腔室的内部。盖23随后在沿箭头L2方向的空气流的作用下沿出口通道22的方向进一步移动，并同时受该空气流驱动而靠在引导表面32上，即在箭头T的方向上限定的该腔室的前侧。特别地，可设置另外的空气射流(未示出)来支持盖23的这种运动，这些空气射流影响腔室10内的空气流，以此实现靠着引导表面32并沿箭头F的方向更有力地引导盖23。例如，它们也被向下倾斜地设置，使得盖23同时被向下推进并向着出口通道22的端部推进。这些盖23由此非常迅速地形成一层列，该列立即穿过出口通道22并在出口通道22的开口端处落到传送带24上。
特别地，可以设想到的是，利用空气流L1同时将若干列(例如三列)盖23从传送带12掷入到腔室10中。然而，在另一实施例中，盖23当然也能够一列接一列地被释放。
传送带24沿箭头F的方向一个接一个地将在带上放成一列的盖23送入到控制装置(未示出)中。在这个本身已知的控制装置中，借助于一个或多个照相机以视觉方式逐个检查盖的缺陷及其正确位置情况。有缺陷的盖或放置位置不正确的盖被从列中挑出。还可以设想到其它检查方法。当然，还可设想到的是，盖23在离开出口通道22的开口端之后，由生产设施的所谓的装载星轮或另一合适的接收装置(例如装填设备)捕获，并被送入到该生产设施中。
在穿过处理空间10时其对齐排列的情况下，盖23始终由空气流(箭头L2)推进并被压靠于引导表面32。时而发生一个盖21本身在列中不对齐的情况(图2和图4)；可以说其骑跨在两个正确行进的盖23上。盖21在槽26之前终止，然后通过沿箭头D方向的空气流穿过通道28被排出。
于是，实现了本发明的目的并解决了其技术问题。上述方法和装置可在本发明所要保护的内容的范围内被更改、进一步研发及改进，这不会超出本发明的保护范围。例如，用作传送和对齐力的手段的空气可由其它气体(例如氮或二氧化碳)代替，并且如果在该方法的执行期间产生静电荷，还可将空气加热或加湿，静电电荷可随后被湿空气更加迅速地消除(或中和)。当然，除塑料盖之外，其它金属盖(如需要被塑化)，也可根据本发明的方法来排列。

Claims (11)

1.一种用于连续地分离及对齐多个一侧封闭的筒形中空体(23)的方法，在该方法中：
在无需预先对齐的情况下，将多个中空体(23)送入到处理空间(10)中；
使所述处理空间(10)中的所述中空体(23)受到流体流动的影响；
使所述中空体(23)在所述处理空间(10)内的引导表面(32)上形成相互接触的单个列；以及
所述中空体(23)以相互接触的列的形式被运送出所述处理空间(10)，
其特征在于，借助于空气流，所述中空体被对齐、分离以及在所述引导表面(32)上形成线形列，由此使所述中空体以其前表面位于所述引导表面(32)上的方式布置并且在它们的侧面区域相接触，以及所述中空体由所述空气流沿所述处理空间(10)的出口通道(22)的方向移动，所述空气流基本上与所述中空体(23)在同一个流中流动，从而将所述中空体压靠在所述引导表面(32)上；
未倚靠在所述引导表面(32)上的中空体通过设于所述出口通道的底部表面上的开口(26)被排出；
所述出口通道(22)的宽度(W)大于所述中空体(23)的直径，但小于所述中空体的直径的两倍，所述开口(26)的宽度略大于所述中空体(23)的直径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被分离及对齐的所述一侧封闭的筒形中空体(23)为饮料瓶的螺旋盖。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述空气流与沿线形列对齐的已分离的中空体(23)一起，在所述出口通道的开口端离开所述处理空间(10)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中空体(23)以预排列的方式被使用，在该预排列的方式下，所述中空体被随机地送入所述处理空间(10)中但已以其开口的前表面放在输送带(12)上，并由空气流在此将所述中空体进一步吹到所述处理空间(10)中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每分钟处理600到3000个中空体(23)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，控制每单位时间的空气流量，并且/或者调节所述空气的温度和/或湿度。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，已对齐的所述中空体(23)在离开所述处理空间(10)之后被引领至控制站，在所述控制站中，有缺陷的和错误放置的中空体(23)被挑出。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，已对齐的所述中空体(23)在离开所述处理空间(10)之后被引领至生产设施，在所述生产设施中，所述中空体(23)被用于生产过程中。
9.一种用于实施根据权利要求1至8之一所述的方法的设备，其特征在于，所述设备包括以下部件：
平的处理空间(10)，其具有入口侧和出口通道(22)以及引导表面(32)，所述处理空间(10)朝向所述出口通道(22)逐渐变细；
供气装置，其具有位于所述处理空间的所述入口侧上的吹风机(14)和喷嘴箱(16)；以及
设于所述出口通道(22)的底部表面上的开口(26)，其用于除去未对齐成列的中空体。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理空间(10)的所述入口侧设有多个槽，所述槽在平面上彼此相对，以供输送带(12)进入和离开，所述输送带将待对齐的所述中空体送入并且与所述处理空间(10)的纵轴线垂直地行进。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，在所述出口通道(22)的开口端之下设有输送装置(24)，所述输送装置用于使由成列的已对齐的中空体进一步运动。
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