CN103787249A - 用于容器的封口机 - Google Patents

Abstract

一种用于容器，尤其是瓶的封口机，其带有在净化室中作用的封闭头、用于将容器封闭件从封闭头顶出的顶出杆以及还带有具有至少一个转子和至少一个定子的电动机，其特征在于，封闭头与转子连接且在转子与定子之间构造有用于净化室分离的元件，以及顶出杆包括第一端部和第二端部，其中，顶出杆在第一端部上与用于净化室分离的元件连接。本发明还涉及一种灌装设备及用于利用封闭件（11）来封闭容器（2），尤其是瓶的方法。

Description

用于容器的封口机

技术领域

本发明涉及一种用于容器，尤其是瓶的封口机，其带有在净化室内作用的封闭头、用于将容器封闭件从封闭头顶出的顶出杆以及具有至少一个转子和至少一个定子的电动机。

背景技术

容器，例如瓶的旋拧封闭件，公知地可以在旋转机器中用多个沿周边布置的以及围绕共同的轴线旋转的封口机封闭，其中，封闭封闭件分别被保持在封闭头中并且这些封闭盖在套装到各容器口上后既被转动又根据螺距下降。作为备选，容器在封闭盖转开期间也可相应地被抬升。封闭头的转动运动在此借助电动机来进行以及下降运动要么通过控制凸轮要么通过直线电动机来进行。

不过封闭盖因此在缺少容器时会保留在封闭头中以及在接下来的工作循环中与下一个封闭盖碰撞。为了防止这一点，每一个封闭头通常都具有一个顶出杆，用该顶出杆来将封闭盖在下一次循环之前从封闭头中移除。

在此缺陷在于，在封口机中被处理的容器不会被保护不受污物或病菌污染。

因此，在许多应用中，容器在灌装设备和封口机中在一个净化室内被导引，以便一方面节省用于保养和加热杀菌等的器件以及另一方面可以利用特别对病菌敏感的产品来灌装容器。同样可以在这种净化室中保护容器和装入容器中的产品不会受驱动元件泄露的影响。为了进一步降低净化室中病菌和污物的数量，在此将封口机的尽量多的部件布置在净化室之外。

为此，EP2 221 272A2公开了一种用于利用无接触的扭矩产生来封闭容器的装置。在此，公开了一种有多个封口机的旋转机器，其中，布置在净化室之外的马达的扭矩分别借助磁性离合器无接触地传递给在净化室内的封闭头。封闭头的升降运动在此通过在净化室内的控制凸轮促成。

WO2010/118806公开了一种用于旋拧盖或旋拧封闭件的封口机，其中，驱动器通过磁性离合器与封闭头密封地分离。

在此缺陷在于，这种磁性离合器为了传递所需的力而必须将尺寸相应设计得很大以及顶出杆因此也相对较长。因而顶出杆必须极为稳定地以及因此耗费成本地设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于容器的封口机，其带有在净化室内作用的封闭头，其中用于顶出容器封闭件的机构被设计得更为简单且在制造时更不耗费成本。

本发明在一种带有权利要求1前序部分特征的用于容器的封口机中用特征部分特征解决该技术问题，按此，封闭头与转子连接并且在转子与定子之间构造有用于净化室分离的元件且顶出杆包括第一端部和第二端部，其中，顶出杆在第一端部上与用于净化室分离的元件连接。

通过使封闭头与电动机的转子连接，可以使对应封口机的设计的力从定子的磁场直接作用到转子上以及因而传递到封闭头上。因此力不必通过尺寸设计得很大的磁性离合器传递。由此附加地将用于净化室分离的元件实施得特别紧凑和稳定以及适合作为用于顶出杆的容纳元件。由此可以将顶出杆实施得特别短，这是因为顶出杆不必在用于净化室分离的元件上方支撑在其它撑杆上。换句话说，净化室一方面可以通过布置在定子与转子之间的用于净化室分离的元件与周围环境密封地被封闭，以及另一方面这个驱动器的紧凑的实施方案提供了一种特别有利和稳定的结构，以便将顶出杆固定在用于净化室分离的元件上。此外，不必使用附加的密封器件，如密封装置等，以便能实现在净化室外悬挂顶出杆。

封口机可以布置在一种饮料加工设备中。

容器可以尤其包括合成材料瓶、玻璃品、罐头和/或管。容器在此可以含有饮料，食品，卫生保健品，膏，化学、生物和/或制药产品。封口机特别适用于封闭具有颈部卡圈的PET瓶，PET瓶至少在填充和封闭期间可以保持在颈部卡圈上。当在微生物学上敏感的灌装产品在无菌冷灌装设备中被灌装时，尤其是这样的情形。容器可以包括用于旋拧容器封闭件的容器口。同样可以考虑其它的封闭件，例如压入式封闭件或冠形封闭件。

容器可以在封口机中在净化室内被处理。净化室在此可以是减少病菌或污物颗粒的区域。净化室可以相比周边环境具有过压。

电动机可以与马达控制装置或马达调节装置连接。电动机可以是一种无刷直流电机或三相交流电机。转子可以是电动机的电枢和/或直线电动机的动子。定子可以是多个电磁铁的装置，这些电磁铁包围转子。电磁铁可以分别是线圈，它们尤其卷绕在铁磁芯上。定子可以沿纵向构造得比转子要长。

封口机可以尤其借助电动机和与之相连的封闭头利用容器封闭件来封闭容器，封闭头为此实施升降运动和/或转动运动。封闭头可以构造有抓取机构，抓取机构包括用于容器封闭件的容纳区域。封口机可以包括用于容器封闭件的容纳站，其中，封闭头抓取容器封闭件。

封闭头和顶出杆可以构造用于，相对彼此实施竖直的相对运动。通过使顶出杆在第一端部上与用于净化室分离的元件连接，使顶出杆与用于净化室分离的元件有固定的竖直关系。通过使封闭头与转子连接以及使转子能相对定子以及因此相对用于净化室分离的元件竖直地运动，促成了封闭头相对顶出杆的竖直的相对运动。通过竖直的相对运动，尤其是通过使顶出杆伸入用于容器封闭件的容纳区域，可以将容器封闭件从封闭头顶出。顶出杆可以在第一端部上与用于净化室分离的元件牢固地或可拆地连接。顶出杆和/或用于净化室分离的元件可以包括螺旋机构，以便将两者可拆地相互连接。

转子和封闭头可以围绕顶出杆并且与它的纵轴线同心地布置。顶出杆可以构造成圆棒。由此可以将顶出杆容纳在封闭头内的一个柱体形纵向钻孔中或转子内的一个柱体形纵向钻孔中。由此可以特别简单地制造封闭头或转子。

顶出杆可以构造成转子和/或封闭头的导引装置。通过使顶出杆在第一端部上与用于净化室分离的元件连接，可以使这个顶出杆特别稳定地固定在第一端部上以及因此特别良好地适合作为导引装置。通过将顶出杆构造成导引装置来实现封口机的一种特别简单以及因此成本低廉的结构。在顶出杆与转子和/或封闭头之间可以布置一个轴承。轴承可以包括滚珠轴承和/或滚动轴承。由此可以将导引装置平稳运行地构造。

顶出杆的柱体形的外表面以及转子的柱体形的内表面和/或封闭头的柱体形的内表面可以构造成滑动轴承。由此产生了用于导引转子和/或封闭头的一种尤为简单和成本低廉的结构。顶出杆的柱体形的外表面和转子的柱体形的内表面和/或封闭头的柱体形的内表面可以彼此构造成间隙配合件。顶出杆可以如转子和/或封闭头那样用一种其它的材料构造而成。在顶出杆的柱体形的外表面与转子的柱体形的内表面和/或封闭头的柱体形的内表面之间可以布置一个套筒。套筒可以由合成材料，尤其是特氟隆构成。

止动元件可以与顶出杆牢固地或可拆地连接并且可以构造成用于封闭头的下止挡位置的机械止挡件。由此可以使转子以及因而封闭头在定子无电流时不从封口机中脱落。通过将止动元件构造成可拆式，可以在封口机检修时移除止动元件以及将封闭头和/或转子从封口机取出。止动元件可以用螺纹可拆地连接在顶出杆上。止动元件可以与顶出杆的第二端部连接。止动元件可以在横截面中构造得比顶出杆要大。

止动元件可以为了构造出机械止挡件而包括平坦的、锥形的和/或球形的面，这个面尤其具有比顶出杆更大的外径且封闭头或转子可以包括相应的对应面。由此可以尤为简单以及因而成本低廉地制造机械止挡件。在止动元件与对应面之间可以布置弹性的元件，以便在封闭头下降时拦截机械的撞击。

止动元件可以与顶出杆的第二端部连接，尤其是其中，止动元件的端面被构造用于顶出容器封闭件。止动元件为了与顶出杆的第二端部的可拆式的连接而构造有螺纹。止动元件由此可以特别简单地从顶出杆拆下，以便为了检修而将封闭头或转子取出。

止动元件可以在止动位置中形成机械止挡件以及在释放位置中释放封闭头从封口机的取出，其中，止动元件构造成能在止动位置与释放位置之间来回运动。由此可以使止动元件特别简单和快速地在没有工具的情况下在止动位置与释放位置之间来回运动。止动元件可以这样利用弹簧来预紧，使得止动元件可靠地处在止动位置中，尤其不受外力影响。

此外本发明利用权利要求9还提供了一种灌装设备，其带有按权利要求1-8至少任一项所述的封口机。灌装设备可以是一种饮料灌装设备，尤其是其中，在装料机的下游布置封闭旋转机构，在装料旋转机构内装料后的容器在这个封闭旋转机构内被封闭。

此外本发明利用权利要求10还提供了一种用于利用容器封闭件来封闭容器，尤其是瓶的方法，按照该方法，电动机的定子产生磁场，该磁场穿过净化室分离装置用于使转子运动并且转子驱动封闭头，其中，封闭件可以用顶出杆从封闭头处顶出并且顶出杆导引转子和/或封闭头。

通过使定子的磁场穿过净化室分离装置作用到转子上，可以将驱动装置和到净化室内的力传递实施得特别紧凑。通过该紧凑的实施方案也可以将顶出杆实施得特别稳定。顶出杆可以同时用于顶出容器封闭件以及用于导引转子和/或封闭头。由此为了封闭头或转子的机械的导引而只需特别少的部件以及因此可以尤为简单和成本低廉地构造封口机。

所述方法可以尤其用前述封口机执行。在这种情况下，所述方法可以包括提供前述的封口机。

在所述方法中，止动元件可以在电动机无电流时阻止转子和/或封闭头运动超过下止挡位置。由此在电动机无电流时，转子或封闭头不会从封口机向下脱落。此外还可以防止封闭头向下伸出下止挡位置以及在那里与封口机的其它元件碰撞。由此可以在故障时额外防止封口机受损。

在所述方法中，可以在安装运行、保养运行或维修运行时将止动元件与顶出杆分离，以便取出转子和封口机。由此在检修时可以例如为了维修而实现尤为简单且快速地将转子或封闭头取出。

在所述方法中，可以在安装运行、保养运行或维修运行时使顶出杆和止动元件与净化室分离装置分离，以便将转子和封口机取出。由此使整个顶出杆可以在检修时从封口机取出。顶出杆可以从用于净化室分离的元件上拧下。

附图说明

本发明其它的特征和优点接下来借助附图所示的实施例阐释。附图中：

图1以剖视图示出了在容纳容器封闭件时根据本发明的封口机的侧视图；

图2以剖视图示出了在拧上容器封闭件时图1的根据本发明的封口机的侧视图；

图3在剖视图中示出了在封闭件被顶出时图1的根据本发明的封口机的侧视图；

图4在剖视图中示出了在断电时图1的根据本发明的封口机的侧视图；

图5a作为剖视图示出了根据本发明的封闭头的局部侧视图，该封闭头带有在止动位置中的能来回运动的止动元件；以及

图5b作为剖视图示出了图5a的封闭头的局部侧视图，该封闭头带有在取出封闭头时在释放位置中的止动元件。

具体实施方式

图1以剖视图示出了根据本发明的封口机1的侧视图。在灌装设备（未示出）中，可以在装料机的流动下游将多个所示的封口机1以均匀的间隔距离布置在封闭旋转机构的圆周上。可以看到一个带定子7和转子6的电动机5，其中，在这两者之间构造有用于净化室分离的元件9。与转子6连接的封闭头4在此在净化室3内作用，以便封闭容器（在此未示出）。也可以看到一个顶出杆8，倘若这些容器封闭件没有被拧到容器上，那么该顶出杆用于顶出容器封闭件11。

利用电动机5的定子7穿过用于净化室分离的元件9产生一个磁场，该磁场作用到转子6的磁铁6b上。定子7在此沿轴线A的方向和沿周边方向分别包括多个电磁线圈。由此能够产生一种这样的磁场，使转子6既可以围绕轴线A转动也可以沿着轴线A进行高度调整（根据箭头）。通过用于净化室分离的元件9使净化室3与周围环境15密封地分离。

在封口机1中，封闭头4与转子6单件式地连接。在转子6或封闭头4的中央轴线A上有一个具有柱体形的内表面4a、6a的柱体形的贯通孔。这些柱体形的内表面用作相对顶出杆8的滑动轴承，顶出杆本身具有柱体形的外表面8c。柱体形的外表面8c和柱体形的内表面4a、6a彼此实施成间隙配合件。

在顶出杆8的第一端部8a（上）上有螺纹。顶出杆8通过这种螺纹旋入容纳部12，容纳部本身与用于净化室分离的元件9牢固地连接。由此使顶出杆8稳定地与用于净化室分离的元件9连接以及提供了转子6或封闭头4的精确的导引以实施升降/转动运动。此外，顶出杆8例如可以为了保养工作而在转子6上从容纳部12拧出以及因此使转子6和顶出杆8被取出。

在顶出杆8的下端部8b上有一个止动元件10，其被构造成用于封闭头4的机械止挡件。在此，止动元件10具有锥形的面10a以及封闭头4具有相应锥形的对应面4b。由此止动元件10限制封闭头4的向下运动（更准确地在图4的附图说明中描述）。为了止动元件10在封闭头4中的空转，柱体形的内表面4c的直径构造得要比止动元件10的直径大。

此外，止动元件10具有下端面10b以顶出容器封闭件11（更精确地在图3的附图说明中描述）。止动元件10此外还可以通过螺纹（在此未示出）从顶出杆8的下端部8b拧下，以便在检修时将封闭头4或转子6从封口机1取出。

在图1中同样可以看到，封闭头4从选放工作站13容纳容器封闭件11。在此，封闭件11借助抓取唇4e被容纳到容纳区域4d中。也可以看到，顶出杆8在此没有伸入容纳区域4d。

图2以剖视图示出了在容器2用容器封闭件11封闭时图1的根据本发明的封口机1的侧视图。可以看到，容器2在颈部2a上和卡圈2b上被容纳在容纳元件14中。容器2可以进一步地既不围绕轴线A扭转，也不会向下下降。封口机1利用容器封闭件11（转动封闭件）通过升降/转动运动封闭容器2。

定子7在此产生了这样一种磁场，使得电动机5的转子6在围绕轴线A的螺旋形的运动中既右向地转动又下降。这种螺旋形的运动对应容器封闭件11的螺纹的螺距。

通过封口机1的根据本发明的构造，该封口机可以无需昂贵的控制凸轮而实施期望的升降/转动运动以及同时实现了将净化室3利用用于净化室分离的元件9来相对周围环境15密封分离，从而在封闭时不会有任何污物到达容器2中。

也可以看到，在封闭时，顶出杆8没有伸入容纳区域4d。

图3以剖视图示出了在顶出容器封闭件11时根据本发明的封口机1的侧视图。倘若现在在封闭时在图2所示的图中缺少容器2，那么封闭件11保留在封闭头4中。为了避免碰撞，这个封闭件在容纳另一个容器封闭件11之前就被顶出。在此，封闭头4通过转子6被这样远地抬升，使得顶出杆8这样远地伸入容纳区域4d，从而封闭件11在封闭头4中向下从抓取唇4e脱开和下落。在此，安装在顶出杆8的下端部8b上的止动元件10的端面10b接触封闭件11以及向下将封闭件压出。随后封闭头4又有空容纳另一个容器封闭件11。

图4示出了在下止挡位置P中，图1的根据本发明的封口机1的侧视图。可以看到，封闭头4或转子6如何在断电后不再被定子7的磁力所保持以及因而向下掉落。

在此，止动元件10的锥形的面10a具有外直径D，其大于封闭头4或转子6的柱体形的内表面4a、6a的直径d。由此防止了封闭头4或转子6进一步越过下止挡位置P向下从封口机1脱落。在此，作为机械止挡件，锥形的面10a与封闭头4的相应锥形的对应面4b接触。下止挡位置P在此被这样选择，使得封闭头4在其下端部上不与容纳部14碰撞。由此避免了封闭头4和/或容纳部14在断电时受损。

在图5a、5b中以剖视图示出了根据本发明的封口机1的封闭头4的局部侧视图，其中，止动元件10可以在止动位置S和释放位置F之间来回运动。

止动元件10在此侧向地安装在顶出杆8的第二下端部8b上并且构造成三角形。在此，在顶出杆8的第二端部8b内有弹簧（在此未示出），该弹簧在图5a中将力向右或向外施加到止动元件10上。在此，止动元件10在止动位置S中具有上部的平坦面10a，其形成用于在封闭头4中的平坦的对应面4b的机械止挡件。在封闭头4下落时，通过该机械止挡件向下限制竖直运动。

现在，在检修时，用户可以将图5a中的止动元件10向左这样远地压入到顶出杆8中，使得该止动元件然后与顶出杆8一起形成一个这样小的横截面，使得止动元件经过封闭头4的柱体形的内表面4a。因此现在图5b中的封闭头4被释放在一个释放位置中，从而该封闭头可以被用户向下从封口机1移除。

由此以简单的方式如下是可能的，即，利用能来回运动的止动元件10在检修时将封闭头4从封口机1移除。

当然，在前述实施例中提到的特征并不局限于这些专门的组合，在任意其它组合中也是可行的。

Claims (13)

1.一种用于容器（2），尤其是瓶的封口机（1），其带有在净化室（3）中作用的封闭头（4）、用于将容器封闭件（11）从封闭头（4）顶出的顶出杆（8）以及带有具有至少一个转子（6）和至少一个定子（7）的电动机（5），其特征在于，封闭头（4）与转子（6）连接且在转子（6）与定子（7）之间构造有用于净化室分离的元件（9），以及顶出杆（8）包括第一端部和第二端部（8a、8b），其中，所述顶出杆在第一端部（8a）上与用于净化室分离的元件（9）连接。

2.按权利要求1所述的封口机（1），其中，转子（6）和封闭头（4）围绕顶出杆（8）并与顶出杆的纵轴线（A）同心地布置。

3.按权利要求1或2所述的封口机（1），其中，顶出杆（8）构造为转子（6）和/或封闭头（4）的导引装置。

4.按前述权利要求任一项所述的封口机（1），其中，顶出杆（8）的柱体形的外表面（8c）和转子（6）的柱体形的内表面（6a）和/或封闭头（4）的柱体形的内表面（4a）被构造成滑动支承。

5.按前述权利要求任一项所述的封口机（1），其中，止动元件（10）与顶出杆（8）固定地或可拆地连接并且构造为用于封闭头（4）的下止挡位置（P）的机械止挡件。

6.按权利要求5所述的封口机（1），其中，止动元件（10）为了构造出机械止挡件而包括平坦的、锥形的和/或球形的面（10a），这个面尤其具有比顶出杆（8）更大的外径（D），以及其中，封闭头（4）或转子（6）包括相应的对应面（4b）。

7.按权利要求5或6所述的封口机（1），其中，止动元件（10）与顶出杆（8）的第二端部（8b）连接，尤其是其中，止动元件（10）的端面（10b）被构造用于顶出容器封闭件（11）。

8.按权利要求5至7中任一项所述的封口机（1），其中，止动元件（10）在止动位置（S）中形成机械止挡件并且在释放位置（F）中释放封闭头（4）从封口机（1）的取出，其中，止动元件（10）构造为能在止动位置（S）与释放位置（F）之间来回运动。

9.一种灌装设备，其带有按权利要求1至8中至少任一项所述的封口机（1）。

10.一种用于利用封闭件（11）来封闭容器（2），尤其是瓶的方法，其中，电动机（5）的定子（7）产生磁场，所述磁场穿过净化室分离装置（9）用于使转子（6）运动并且转子（6）驱动封闭头（4），其中，容器封闭件（11）能用顶出杆（8）从封闭头（4）顶出并且顶出杆（8）导引转子（6）和/或封闭头（4）。

11.按权利要求10所述的方法，其中，在电动机（5）无电流时，止动元件（10）防止转子（6）和/或封闭头（4）运动越过下止挡位置（P）。

12.按权利要求10或11所述的方法，其中，在安装运行、保养运行或维修运行时，止动元件（10）与顶出杆（8）分离，以便将转子（6）和封闭头（4）取出。

13.按权利要求10或11所述的方法，其中，在安装运行、保养运行或维修运行时，顶出杆（8）和止动元件（10）与净化室分离装置（9）分离，以便将转子（6）和封闭头（4）取出。

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