CN103796945A - 用于测定灌装生产线上容器的完整性和密封性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测定在灌装生产线上处理的容器（4）的完整性和密封性的方法，其中所述灌装生产线包括至少一个定中心头（2）用于保持，抓紧和/或旋转其中一个所述容器（4），其中所述定中心头（2）被设置成可沿着所述容器（4）的纵轴线（3）移动，并且其中的所述定中心头（2）沿所述纵轴线（3）上的相对位置被测定并用于确定完整性和密封性。

Description

用于测定灌装生产线上容器的完整性和密封性的方法
技术领域
本发明涉及一种用于测定灌装生产线上处理的容器的完整性和密封性的方法，其中灌装生产线包括至少一个定中心头用于保持、紧抓和/或旋转其中一个容器，其中所述定中心头设置成可沿容器的纵轴线移动。
背景技术
处理容器的装置和方法从现有技术中是已知，例如，专利DE102009025907A1。DE102009025907A1公开了一种容器处理装置，其具有至少一个在垂直方向上可调节的保持装置，以用于对竖立在支座上的容器在其上部入口和/或在其颈部区上进行保持，紧抓和/或旋转，其中该装置包括一个双作用的线性驱动器和至少一个力和/或位移传感器用于记录线性驱动器的驱动力和/或夹持力和/或保持装置的当前位置。双作用的线性驱动器在这个专利文件中被理解为与定中心头相配合的一个双作用气压缸或液压缸，也被称为保持罩，这样其在垂直方向上可调节，例如，通过一个可旋转的传动装置。DE102009025907A1不需要用于容器的保持装置的机械强制控制的曲线或凸轮引导装置，其中的容器，比如，瓶子。
这样的装置和方法通常用于灌装生产线，其中这样的灌装生产线还包括独立部件，如贴标签机，灌装机，检测设备和封口装置。
已知不同类型的定中心头或保持罩，例如，在DE102009005181A1中的容器处理设备也同样详细公开了一种抓器。用于处理容器的容器处理设备，尤其是一种贴标签机，其具有在驱动下绕设备垂直轴线旋转的转子并具有多个处理位置，每个处理位置包括至少一个容器托架以及一个夹具和/或定心单元[原文如此]，其可以在初始位置和对中和/或夹紧各自的容器的位置之间以受控的方式进行受控的提升运动。夹具头7紧抓具有夹具配合设计的瓶子，其中两个部件可绕垂直轴线相对于彼此旋转以便于夹具头与瓶子的颈部密封啮合。
DE2422526公开了一种用于检验被填充和被密封的容器的密封性的方法和装置，其中尤其是瓶子的检验。通过对瓶子的规定挤压，接着通过液位测量和缩排距离测量得出瓶子的密封性和完整性的结论。
另一种方法公开在DE4136472C2中，它涉及一种用于测定容器的密封性方法，其中的容器如瓶子、罐、桶或类似物，其中这些容器装满了被添加气体的饮料，例如果汁、可乐、啤酒、碳酸饮料等类似物并且由适合的封闭件密封或封闭。在水域中，容器内的液体被振荡，比如从某种意义上说是被晃动。这样，液体中的二氧化碳强迫被释放。如果封闭件泄漏，则导致气体和部分饮料从容器中的泄漏，例如从瓶子中，这样当容器经过检测站被认为没有完全装满时，随后被传送带进一步的传送。这样的检测站可以包括一个伽马射线头。
DE2005009918B4是使用弹簧加载传感手指按压已灌装或可灌装的容器，以便能够测定传感手指的位移并从中得出关于密封性的结论。
在EP0821230B1中公开了一种完全不同的方法，它采用超声波测量在压力作用下的含有气体的饮料以验证该容器的封闭件的密封性。
发明内容
本发明的目的是以特别节省成本并有效的方式去验证，首先是，容器的完整性，其次是，容器的密封性。
本发明这个目的被实现，因为定中心头在纵轴线上的相对位置被测定并用于检验完整性和密封性。
这样，当容器以这样的方式被用于灌装生产线上时，可以测定密封失败或甚至瓶子破裂，尤其当采用玻璃瓶子时。PET瓶子也可以被测定，其通过检测承受的压力、它们是否明显装填不足从而负载下弯曲。
当定中心罩移动到容器上时，它假定了某一位置。如果瓶子受损，比如破裂的玻璃瓶子，定中心头向下移动，也就是沿着容器的纵轴线进一步远离原点，由此可以确定完整性的缺失。即使采用非玻璃材料，瓶子形状的容器的完整性和密封性可以被检验。如果由于密封失败或瓶子上有口使得瓶子不是以气密的方式密封的，或者瓶子明显装填不足，那么定中心头在纵轴线方向上的位置将改变，因为由于瓶子受到与定中心头相连的传送带的恒力的作用下“弯曲”使得位置必须连续地跟随。这可以被清楚的看到，特别在曲线图上。
优选的实施例在从属权利中陈述，并在下文中更详细的说明。
优选地，当定中心头对容器施加规定的压力，使容器内液体含有的气体如CO2被释放并增加容器的内部压力，或者容器以振动的方式被进一步的输送为了实现容器内液体的共振。定中心头，也可以称为定中心罩，其可以以规定的力用力下压在瓶子的上边缘上以便释放出CO2，也可以在上杆（Ausholbewegung）的辅助下。然后检测是否有CO2逸出。容器处理设备的定中心头或定中心罩实施的这样特定的下压也可以在，比如，贴标签机的框架内，被实现。用力下压一次后，CO2从容器内的液体里释放出来并增加其内压力，其反作用于电力驱动器。在某一段时间和/或某一段距离内，该升高时刻可被监控。如果压力没有增强或是增强的不足够，则容器被认定为泄漏。当然，一个完整的压力曲线可以通过驱动器模拟出来。特定的压力曲线当前意味着容器被激发后，如果这是必要的，被观察到的缓慢增加的压力。如果容器泄露是比较小的，则，压力增大后，随后的降低被记录，这种压力曲线可以比较容易地用传统的评估方法进行评估。能够评估的参数是压力增加的速率，在一定时间后最大能达到的压力值，保持力，压力下降以及压力曲线的梯度。
由定中心头实施的特定的用力下压可用作为了增加压力的激发，至少用于包含CO2的饮料，其中可替代地特定的“摇晃”可由容器盘驱动实施，比如瓶子盘驱动，其中的共振引发类似的行为。除了控制技术尤其是它们之间的齿轮传动外，不需要另外的措施了，这导致了灌装生产线的简化。可替代的，也可能通过利用其它方法的冲击力引起容器内的压力增加，例如，直接采用接触件或间接地，比如，采用压缩空气。
另一个有利的实施例，其特征在于，在容器的传输过程中，多次测定定中心头沿纵轴线方向上的相对位置。这样，在一段距离或一段时间内测定定中心头沿纵轴线方向上的相对位置并可以用来验证完整性和密封性。就这一点而言，采用处理器是有利的，其进一步处理各个信号。
这也是有利的，如果相对位置被连续检测，那么其作为必要信息在任何时候对于每个路点是可用的。此外，如果定中心头沿纵轴线上的相对位置被用于以固定平面为参考的以测定定中心头在固定面上的绝对高度，则这是有利的。通过这种方式，作用在容器，比如瓶子，上的额外影响可被考虑进来。
另一个实施例的特征在于，从相对位置或绝对高度得出关于容器内的压力的增加、容器的最大可能达到的压力值、定中心罩的保持力、容器中的压力下降和/或容器中压力变化的梯度的结论。
当定中心头由优选的位置控制线性驱动器的作用下移动时，也可以以一个简单的方式集成测力元件。特定的其他种类的力或位移传感器和它们的组合已经被证明是有利的，比如具有位移传感器的由电动马达驱动的齿条驱动器或弹簧预载定中心头。
如果，除了测定定中心头的相对位置之外，还可以或可替换地，定中心头内的与容器操作相连的传感器的测量信息被采用，则可实现不同的和/或更精确的测量。例如，当传感器设计成压力传感器时，如一种压电式压力传感器，可用于压力测量。这样的压力测试可以在处理设备中采用夹持机构通过测力传感器实施。为了防止硬伤，定中心头设计成以气密的方式与容器封闭件的外边缘接触。定中心头被设计成一个空腔，其中测力传感器位于这个空腔内并记录当容器被激发时的压力曲线。这个测力传感器，也被称为传感器单元，也可位于其他位置，例如，定中心元件的气室则必须仅能由空气软管延长。基本上，液位开关的设计也可能，正如它被用在升降台，洗衣机或洗碗机中。特别是压电式压力传感器由于其摩擦力配合连接(Kraftschlüssigkeit)而具有优势。但是，它们应该是在机械作用下通过压力弹簧解耦，在这种情况下上述的气室可以省掉。
这也是优选地，如果传感器被设计成一个力和/或位移传感器。这种位移传感器优选地被设计成一个力元件，并不一定必须被集成到定中心头里。力传感器，例如测力传感器，也可以位于传输装置里，如瓶子盘。在定中心头的恒定的张力下，容器在向下的方向上的膨胀也被检测，其中完整性和密封性分别可以通过此迂回方法测定。
附图说明
图1示出了一种装置，本发明的方法可采用这个装置实施，其中：
图1示出了用于此方法的容器处理装置的示意图。
具体实施方式
容器处理装置1是灌装生产线的一部分，包括一个可沿着容器4的纵轴线3移动的定中心头2。位移的方向由箭头5示出。
纵轴线3是容器4的旋转对称轴线。容器4为瓶子的形状，特别是玻璃瓶或PET瓶。定中心头2通过一个线性驱动器-未示出-沿着容器4的纵轴线3向其相对位置可移动。
目前灌装生产线的主要问题是测定灌装高度或更准确地测定由塑料制成的容器4内的内容。由于当灌装非碳酸产品、含有CO2或氮气的产品进入相应的容器4中时的不同的压力条件，所述容器4的外形尺寸不总是相同的。使用传统的灌装高度检测器测定灌装高度不一定会得到结论，因为容器中的灌装高度是波动的。测定具有封闭件容器的重量，特别是减去封闭件、预制件的重量和可能的标签的重量后的重量，但是不能测定内容的重量。这种考虑以前总是失败的，因为容器处理采用单一的通道装置并且用于称重传感器的测量时间非常短，每个容器约60毫秒，也不允许这样做。容器能够稳定下来必须消耗一段测量时间，其大约是测量周期的一半，这个事实使情况更糟。
根据本发明的方法可以测定定中心罩的压紧力，以便在瓶子盘上通过称重传感器测定容器的总重量。减去保持力和设备重力后，确定产品的重量。由于多个称重传感器，在每个瓶子盘上创建了一个“虚拟”机时钟，所以注意定时松弛（Zeit-lich ist eine Entspannung）。
容器队列中通常还具有不同的容器高度，在处理装置的入口处由合适的检测模块被检测，以便定中心头的夹持可以与当前进入的容器高度相匹配。不同的容器高度，特别是以它们高度不同区分的不同瓶子，从而可以配备有不同的标签，并且它们可以分开地移动到包装机上。
采用它还可以解决分类功能。如果在容器队列中有不同的瓶子颜色，则这可以被检测模块检测到并将各个信息提供给处理模块进行进一步的不混合的传输。

Claims (10)

1.一种用于测定在灌装生产线上处理的容器（4）的完整性和密封性的方法，其中所述灌装生产线包括至少一个定中心头（2）用于保持，抓紧和/或旋转其中一个所述容器（4），其中所述定中心头（2）被设置成可沿着所述容器（4）的纵轴线（3）移动，其特征在于，所述定中心头（2）沿所述纵轴线（3）上的相对位置被测定并用于确定完整性和密封性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定中心头给所述容器（4）施加规定的压力，使所述容器内液体中含有的气体，如C02被释放并增加所述容器（4）的内部压力，或者所述容器（4）以振动的方式被进一步传输为了实现所述液体的共振。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述容器（4）的传输过程中，所述定中心头（2）在所述纵轴线（3）上的相对位置被多次测定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，记录所述定中心头（2）在所述纵轴线（3）上的相对位置。
5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述定中心头（2）在所述纵轴线（3）上的相对位置是依赖于固定平面使用的以用于测定所述定中心头（2）在所述固定平面上的绝对高度。
6.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，根据所述相对位置或所述绝对高度得出关于所述容器（4）中压力增加、所述容器（4）中最大可能达到的压力值、所述定中心头（2）的保持力、所述容器（4）中压力下降和/或所述容器（4）中压力变化梯度的结论。
7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，通过一个优选的位置控制的线性驱动器移动所述定中心头（2）。
8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，除了测定所述定中心头（2）的相对位置之外，还可以或可替换的，定中心头（2）内的与所述容器（4）操作相连的传感器的测量信息被采用。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述传感器被设计成一种压力传感器，如一种压电式压力传感器。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述传感器被设计成一种力和/或位移传感器。
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