CN105217547B - 一种用于对塑料瓶执行多个操作的容器处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压盖机(6)，其用于在容器(2)的相应开口端(11)上施加盖(3)，该容器(2)由可变形材料制成并且填充有可灌注产品。该压盖机(6)包括输送装置(18)和至少一个执行单元(24)，该至少一个执行单元(24)由输送装置(18)沿着处理路径(P)推进，并且进而包括用于接收和保持容器(2)的支撑装置(25)以及至少一个压盖头(27)，该压盖头(27)可朝向容器(2)的开口端(11)移动和从该容器(2)的开口端(11)离开，以施加一个盖(3)到开口端(11)自身上。执行单元(24)进一步包括柱塞(40)，该柱塞(40)能朝向容器(2)的封闭端(10)移动或者自该容器(2)的封闭端(10)离开，以使该封闭端(10)朝向容器(2)的内部变形，从而减小容器(2)自身的内体积并且增加其内压。

Description

一种用于对塑料瓶执行多个操作的容器处理装置
技术领域
本发明涉及一种用于在容器的相应开口端上施加盖的压盖机，该容器由可变形材料制成并且填充有诸如非碳酸液体产品之类的可灌注产品。
本发明优选但并非唯一地适用于以下描述所涉及的塑料容器。
背景技术
众所周知，上述类型的容器在填充了可灌注的产品或液体(通常在环境温度下)之后被执行压盖操作，然后被馈送到用于施加相应的标签在其侧表面上的贴标机。
一般情况下，所有这些机器都是容器处理装置的一部分，所述容器处理装置适于从塑料预制件开始生产最终容器，即已填充的、封闭的和已贴标的容器。
在呈现产品给消费者以具有一定吸引力方面，施加标签通常起关键作用。尤其是，标签以正确的方式施加在相应容器上是极其必要的。为了达成此目的，标签需要由具有良好限定的几何外形以及充分刚性的容器表面接收。接收表面的这一要求对于自粘标签或压敏标签尤为重要。
众所周知，市场上现有的塑料容器具有越来越薄的侧壁，它们因此容易变形且很难被标记。
此外，如果标签没有正确地施加在相应容器上，则存在该标签可能在生产过程中从容器自身分离而导致可能妨碍下行操作这样的高风险。
此外，在饮料或液体包装工业，存在减少或至少避免增加存在于容器处理装置中的机器数量及其复杂性的通常需求。
发明内容
因此，本发明的一目的是找到一种简单而具成本效益的解决方案来解决上述问题(标签在相应容器上的正确施加)以及满足上述需求。
此目的是通过以下所述的压盖机实现的。
附图说明
为了更好地理解本发明，仅通过非限制性示例的形式和参照附图在下文公开了优选的实施例，其中：
图1是根据本发明的包括压盖机的容器处理装置的平面示意图；
图2是图1的压盖机以及输入输送器和输出输送器的局部放大比例平面图；以及
图3至7是处于不同工作条件下的图1和2的压盖机的执行单元的放大比例的局部侧视图。
具体实施方式
参考图1，标记1指作为整体的容器处理装置，其用于在由可变形材料制成的容器(尤其是塑料瓶2，图1，2和图4至7)上执行多种操作以使它们变形成最终构型(图7)，在该最终构型下，这些容器被以例如非碳酸液体产品的可灌注产品填充、以相应的盖3(图3至7)封闭并且以相应的标签4(图1)标记。
特别地，装置1包括：
填充机5(本身已知，并未详细描述)，其用于以可灌注产品填充瓶2，所述可灌注产品优选为室温下的可灌注产品；
根据本发明的压盖机6，其布置在填充机5的下游并且适于以相应的盖3 封闭瓶2；以及
贴标机7(本身已知，并未详细描述)，其用于在从压盖机6运抵的瓶2 上施加相应的标签4。
如图2和图4至7中详细可见，每个瓶2具有纵向轴线A、封闭端或基部10、以及由颈部12限定的相对的开口端11，该开口端11用于倾倒瓶2中容纳的产品。
在所示的例子中，每个瓶2的颈部12具有外螺纹并且适于接纳螺纹盖3。
瓶2通过输入星轮输送器13以处于打开状态并处于竖直位置 (即，基部10布置在相应的颈部12下方)的方式被馈送至填充机5。
特别地，每个瓶2以其基部10处于图4和图5中的构型(后文称为“第一构型”)的方式被馈送至填充机5；更具体地，在该构型下，基部 10包括具有轴线A的环形区域15和中央的稍凹进区域16，所述环形区域15 在径向外侧并且限定相应的瓶2的环形搁置表面，所述中央的稍凹进区域16 由环形区域15围绕并且在瓶2的竖直位置(即颈部12布置在基部10的上方)下相对于环形区域15沿着轴线A较高地布置。换而言之，在每个瓶2的基部10的第一构型下，中央区域16被布置成沿着轴线A自颈部12隔开一定距离，该距离较小于沿着相同轴线的介于颈部12和环形区域15之间的距离。
作为未图示的可能的替代方式，瓶2可以以其基部10完全是平面的构型被馈送至填充机5。
在填充机5处以可灌注产品进行填充之后，每个瓶2通过星轮输送器17以处于竖直位置的方式被馈送至压盖机6。在这种方式下，输送器17 既相对于填充机5作为输出输送器运作又相对于压盖机6作为输入输送器运作。
参考图1至7，压盖机6基本上包括转盘18，该转盘18被安装成围绕竖直中心轴线B旋转。转盘18接收来自输送器17的处于竖直位置的已填充并打开的一系列的瓶2，输送器17在第一传送站19与转盘18自身协作。转盘18释放处于竖直位置的一系列的已封盖的瓶2到输出输送器20，该输出输送器20在第二传送站21与转盘18自身协作。转盘18还接收来自盖馈送装置22(本身是已知的，并且仅在图3中部分示出)的一系列的盖 3，该加盖馈送装置22在第三传送站23与转盘18自身协作。
转盘18包括多个执行单元24(在图3至7中仅详细示出其中之一)，该多个执行单元24围绕轴线B均匀分布并且安装在转盘18的周边部分。
执行单元24通过转盘18沿着圆形处理路径P移动，该圆形处理路径P围绕轴线B延伸并且穿过传送部19、21和23。
更具体地，考虑到处理路径P，传送站23优选地位于传送部19 的上游，而后者又布置在传送站21的上游。实际中，传送部23相对于处理路径P布置在传送站19和传送站21之间。
如从图3至7中可知，每个执行单元24具有平行于轴线B的轴线 C并且垂直于路径P，每个执行单元24基本上包括支撑装置25和压盖头 27，该支撑装置25由转盘18的旋转结构26承载，并且压盖头27也由旋转结构26承载且选择性地被致动以施加一个盖3到相应的瓶2的开口端11 上。
由于执行单元24彼此相同，因此为了清楚和简单起见，下文仅详细公开一个执行单元24。显而易见的是，下文公开的特征通用于所有执行单元24。
特别地，执行单元24的支撑装置25适于接收处于垂直位置并且其基座10处于第一构型(图4)的相应的瓶2，支撑装置25还能够将瓶2沿路径P从传送站19到传送站21保持在上面所述位置。
压盖头27在使用中位于瓶2的上方，并且可移动到瓶2的开口端 11和自该瓶2的开口端11远离，以将一个盖3施加在开口端11自身上。
特别地，压盖头27具有直接固定到主轴28的底端28a的顶端部 27a，该顶端部27a以相对于轴线C可旋转和可平移的方式由转盘18的旋转结构26承载。
更具体而言，主轴28与轴线C同轴，并且在使用中以围绕轴线 C旋转的运动和以沿着同一轴线C同步平移的运动进行运作。旋转运动和平移运动被直接传递至压盖头27，并且彼此相互进行协作以获得主轴28的螺旋运动。生成主轴28的这种螺旋运动的方式可以被认为是常规的且位于本发明的保护范围之外。
压盖头27还具有底端部30，该底端部30设有底座31以在施加相应盖3到相应的瓶2上之前容纳该相应的盖3。
特别地，在所示例子中，底座31由轴向螺纹孔限定，该轴向螺纹孔形成在压盖头27的底端部30中并且适于接收螺纹盖3。
在围绕轴线C的螺旋运动期间，压盖头27在息止位置(图7)和最终施加位置(图6)之间移动，其中，在所述息止位置，该压盖头27自瓶 2脱离，在所述最终施加位置，该压盖头27已完成了施加盖3到瓶2的开口端11上。
根据图3至7，支撑装置25包括支撑板32，该支撑板32固定到转盘18的旋转结构26的水平台33，并且适于限定针对相应瓶2的基部10的水平支撑件。特别地，在所示例子中，支撑板32布置在水平台33之上，垂直于轴线C延伸，并且在顶部具有用于支撑相应瓶2的基部10的水平息止表面34。实际上，环形区域15是瓶2接触息止表面34的唯一部分，该息止表面34是相对于环形区域15沿着轴线A收缩的中央区域。
更具体而言，支撑板32具有中央穿通开口35，该中央穿通开口 35被布置成与轴线C同轴并且与台33的相应通孔36同轴。
支撑装置25还包括把持装置38，该把持装置38被设计成作用在相应瓶2的颈部12上，从而在施加相应盖3的期间将处于竖直位置的瓶2自身保持在支撑板32上。
执行单元24有利地包括柱塞40，该柱塞40在支撑板32的相对侧相对于瓶2由转盘18的台33承载，并且其相对于支撑板32选择性地可沿轴线C移动，以通过孔36和开口35作用在相应瓶2的基部10上，并且以使该瓶2的基部10从第一构型变形到相比于第一构型更加进一步内缩的第二构型(图6和7)。
特别地，在第二构型下，相比于处于第一构型，中央区域16相对于环形区域15更加凹进。换而言之，在第二构型下，瓶2的基部10相对于第一构型进一步部分地向瓶2自身内部收缩。
实际上，第一构型对应于瓶2的最大内体积，而第二构型限定了瓶2自身的内体积小于其在第一构型下的内体积并且内压高于第一构型下的内压。
特别地，柱塞40与由支撑板32承载的瓶2的轴线A同轴，并且可选地可在收缩位置(图3至5和图7)和前进位置(图6)之间移动，其中，在所述收缩位置，柱塞40自瓶2的基部10脱离或隔开，在所述前进位置，柱塞40通过台33的孔36以及支撑板32的开口35延伸，并且已经完成了瓶2自身的基部10的变形。
更具体而言，柱塞40从收缩位置到前进位置的移动造成瓶2的基部10从第一构型到第二构型的变形。
在本发明的一优选实施例中，在压盖头27已经到达最终施加位置之后，柱塞40从收缩位置移动到前进位置。如图6中所示，当柱塞40从收缩位置移动到前进位置时，压盖头27维持在最终施加位置。
根据一可能替代例，当压盖头27从息止位置移动到最终施加位置时，柱塞40可以从收缩位置移动到前进位置。
优选地，柱塞40是通过由台33承载的流体致动器(本身是已知的并且未示出)(例如气动型)轴向致动。根据其他可能的变例(未示出)，柱塞40可以由线性运动的移动件耦合或者限定，或者可以由与蜗杆耦合的电动机驱动。
瓶2自压盖机6的转盘18退出，之后直接仅由输送器20或者由与另一线性输送器41配合的输送器20转移到贴标机7，所述线性输送器41 能够改变瓶2之间的间隔，并且具有直接与贴标机7相协作的最终星轮输送器42。
经贴标的瓶2自贴标机7退出，之后由星轮输送器43转移至下一处理机器(未图示)。
在使用中，瓶2在填充机5上被填充以常温下的可灌注食品，例如约20℃的液体食品产品。实际中，空的瓶2通过输送器13被馈送到填充机5，并且在填充后通过输送器17退出填充机5。自此，瓶2到达压盖机6 以用相应的盖3封闭。
特别地，瓶2被直接转移至转盘18并且到达转盘18自身的一系列不同的执行单元24。
每个瓶2以其基部10处于第一构型的方式被转移至相应的执行单元24。每个瓶2被配置成在相应的执行单元24的支撑板32上息止，并且由把持装置38保持在顶部上。特别地，瓶2以处于竖直位置的方式被馈送到转盘18，其轴线A平行于中心轴线B并且同轴于相应的执行单元24的轴线 C。
在到达传送站19之前，每个执行单元24在传送站23通过盖馈送装置22(图3)接收相应的盖3。特别地，盖3被收纳在相应的压盖头27的底端部30的底座31内。
在瓶2从传送站19移动到传送部21的期间，每个压盖头27通过相关联的主轴28从息止位置移动到最终施加位置。特别地，主轴28施加到压盖头27的螺旋运动使得盖3螺纹连接在瓶2的颈部12上(图4和5)。
在完成该操作之后，压盖头27维持在其最终施加位置(图6)并且相应的柱塞40被驱动以将瓶2的基部10从第一构型变至第二构型。
如上所述，每个瓶2的基部10的变形操作还可以与在同一瓶2上施加盖3同步地执行。在后者的情况下，考虑到一个单独的执行单元24，压盖头27从息止位置移动到最终施加位置与相应的柱塞40从收缩位置移动到前进位置同时发生。
由于在压盖机6上实施的这样的进一步变形操作，因此自此处退出的每个瓶2具有减小的内体积和增加的内压。这造成瓶2的侧壁随之“硬化”，因此相比于通常的瓶能够更易于贴标。
特别地，从压盖机6退出并且意图通过输送器41和42馈送到贴标机7的瓶2具有良好定义的外形尺寸和足够刚性的侧表面，以允许标记4 的准确施加。
这大大地减少了在贴标后的瓶2自身上执行后续操作期间标签4 可能自相应瓶2脱离的风险。
此外，鉴于这样的事实，即由柱塞40所作的变形操作是在压盖机 6上执行，因此设备1具有与不执行瓶基部变形的已知设备相同的占地空间。
显然，可以对压盖机6进行本文未描述和示意的改变，而不脱离所限定的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于对塑料瓶执行多个操作的容器处理装置，其包含在可变形的填充有可灌注产品的塑料瓶的开口端(11)上施加盖(3)的压盖机(6)，所述压盖机(6)包括：
-输送装置(18)；
-至少一个执行单元(24)，其由所述输送装置(18)沿着处理路径(P)推进，并且进而包括：
-用于接收和保持瓶(2)的支撑装置(25)，其包括用于支撑瓶的基部的支撑板(32)和把持装置，该把持装置作用在所述瓶的颈部上，从而将处于竖直位置的瓶保持在所述支撑板上，和
-至少一个压盖头(27)，所述至少一个压盖头(27)能绕轴(C)旋转并且同时以螺旋运动移动至和移动离开所述瓶(2)的所述开口端(11)，以施加一个所述盖(3)到所述瓶的颈部以闭合所述开口端(11)；
所述执行单元(24)进一步包括由致动器驱动并且可在收缩位置和前进位置之间移动的柱塞(40)，在所述收缩位置，所述柱塞(40)与所述瓶的基部间隔开，在所述前进位置，所述柱塞(40)延伸穿过在所述支撑板上的开口(35)以将所述基部(10)朝向所述瓶(2)的内部变形，从而减小所述瓶(2)自身的内体积和增加其内压，
特征在于所述容器处理装置进一步包括：
-用于用可灌注产品填充所述瓶的填充机，所述压盖机位于所述填充机的下游，
-输送器，其作为所述填充机的输出输送器以及所述压盖机的输入输送器，以及
其中所述输送装置包括转盘，所述转盘在第一传送站从所述输送器接收所述瓶并将一系列加盖的瓶在第二传送站释放到输出输送器上以便传输到贴标机，
其中所述压盖头由所述转盘携带，在所述瓶在所述转盘上在第一传送站和第二传送站之间移动期间，所述压盖头从息止位置移动到最终施加位置，
其中所述支撑板固定到所述转盘的水平台，所述开口(35)与所述水平台的通孔轴向布置，以及
其中所述柱塞支撑在所述支撑板的相对于所述瓶的相对侧上，可以从所述收缩位置沿着穿过所述通孔的所述轴(c)移动到所述前进位置，同时所述压盖头保持在所述最终施加位置。
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