CN105383869B - 容器处理机器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及容器处理机器和方法，涉及具有至少一个操作单元(18)的容器处理机器(1)，操作单元包括柱塞(31)，其选择性地沿轴线(E)移动以执行容器(3)的底部(12)从第一膨胀结构至第二向内缩结构的变形操作；及致动器装置(35)，其选择性地被激活以沿轴线(E)在与容器的底部分离的第一位置和第二位置之间移动柱塞，柱塞在第二位置限定底部的第二结构；机器还包括被配置成选择性地激活致动器装置的控制单元(41)以沿轴线(E)产生柱塞的从第一位置到第二位置的第一冲程，反之亦然，以执行变形操作；控制单元被配置成在变形操作后再次激活致动器装置以沿轴线(E)用比在第一冲程小的力并朝向之前已变形的相同容器产生柱塞的第二冲程以检查容器上的变形操作是否以正确方式发生。

Description

容器处理机器和方法
技术领域
本发明涉及用于处理容器(例如塑料瓶)的机器和方法。
更具体地，本发明涉及一种将已填充并封闭的容器贴标签和变形的机器和方法。
本发明有利地但非排他地适用于塑料热填充容器领域，下面的描述将参照这个领域，但这绝不旨在对由所附权利要求定义的保护范围进行限制。
背景技术
如已知的，前面所提到类型的容器在已填充有热的(例如在大约85℃的)可灌注产品或液体之后，首先经历加盖操作并随后被冷却以返回到室温。通过加盖操作的作用，存在于容器顶部(“头空间”)内的加热空气膨胀，由此造成应力，该应力往往造成容器在侧壁和底壁处的总体膨胀。
容器接下来经历的冷却造成包含在容器内的空气体积的减小以及液体产品的最小程度的减小，反之亦然；由此产生低压，这往往会将容器的侧壁和底壁向内拉。如果这些壁不具有足够的刚性以抵抗前面披露的应力的作用，则这会导致容器壁的变形。
为了抑制在容器内的产品冷却期间产生的压应力而不在容器上产生不期望的变形，一般这些容器在侧壁上设置有一系列的垂直面板，这些面板被称为“真空面板”。这些面板在压应力存在时向容器内侧变形，由此使得它能耐受热填充过程，不会在容器的其它区域中产生不期望的变形。
同样，将要经历热填充过程的已知容器也可具有在压应力作用下适于向上变形的优化下部或底部。
即使所披露的解决方案允许“释放”容器的一些特定部分(即垂直真空面板或底部)上的压应力，由此避免在容器其它部分上出现不期望的变形，但它们也不会使前述应力消失，换句话说，容器在任何情形下仍然受到内部压应力的作用并因此必须设置有能够抵抗这些应力的结构。
专利申请WO2006/068511示出了具有可变形底部的容器，该底部可具有两种不同的结构(configuration)：第一不稳结构，其中该底部具有中央区域，该中央区域相对于与之紧邻的最外部环形周边区域向下伸出；以及第二稳定结构，其中该中央区域向容器内缩回，即相对于相邻周边区域被配置在较高的位置。
在用热的可灌注产品填充之后，容器的底部具有第一不稳结构并且必须通过与其耦合的特定杯形元件支撑。由此，容器底部的向下变形可被最大化而不危及容器的稳定支撑，因为这种支撑是由杯形元件提供的。在冷却之后，在第二稳定结构下，底部可通过外部作用(例如由制造变形的杆或柱塞执行的垂直向上推动)而变形，随后可以去除杯形元件。
容器底部从第一结构至第二结构的变形确定容器的容纳体积的显著减小远大于简单地通过借助单纯压应力的作用使底部变形而在已知容器中实现的容纳体积的减小；因此最终效果是基本上消除了作用在容器内侧上的压应力。
本申请人已观察到，这种操作可能变得相当关键，因为容器在变形后的最终结构取决于多个因素，不仅与进行这种操作的方式相关联，而且与经受变形的容器的初始条件相关联。
特别是，本申请人已经观察到，非适当填充的容器(即填充过多或填充低于所期望水平的容器)可以以不可预测的方式对柱塞的变形作用做出反应：例如，填充过多的容器会在其底部不充分地变形，在柱塞释放后，塑料材料可能恢复到其原始的第一结构；替代地，非充分填充的容器可以因柱塞的作用而被破坏。
同样地，如果容器相对于柱塞本身没有被正确地定位，则制造变形的柱塞使容器上产生不正确的变形。
还应当注意，容器的不正确的变形可能会影响随后标签的施加。众所周知，标签需要具有良好定义的几何形状以及足够的刚性的接收表面。接收表面的该第二个特点对于自粘胶标签或压敏标签尤为重要。
发明内容
因此，本发明的目的是寻找一种简单的和具成本效益的解决方案以便以可靠和可重复的方式检查经受过变形操作的容器的质量。
该目的是通过如下所述的容器处理机器来实现的：
一种具有至少一个操作单元18的容器处理机器1，所述操作单元18进而包括：
-配置成支撑已填充且封闭的容器3的底部12的第一支撑装置；
-配置成与所述容器3的与所述底部12相对的端部相配合的第二支撑装置；
-柱塞31，其选择性地沿给定的轴线E移动以执行所述容器3的所述底部12的从第一结构至第二结构的变形操作，在所述第一结构下，所述底部12膨胀并限定所述容器3的最大内部体积，在所述第二结构下，所述底部12相对于所述第一结构至少部分地向所述容器3内缩回，以限定比在所述第一结构下的所述容器3本身的内部体积小的所述容器3本身的内部体积；以及
-致动器装置，其选择性地被激活以沿所述轴线E在第一位置和第二位置之间移动所述柱塞31，所述第一位置与所述容器3的所述底部12分离，在所述第二位置，所述柱塞31限定所述底部12的所述第二结构；
所述机器1还包括控制装置，所述控制装置被配置成选择性地激活所述致动器装置，以沿所述轴线E产生所述柱塞31的从所述第一位置到所述第二位置的第一冲程，反之亦然，以便执行所述容器3的所述底部12的所述变形操作；
其特征在于：所述控制装置被配置成在所述变形操作后再次激活所述致动器装置以沿所述轴线E用比在所述第一冲程中使用的力较小的力并朝向之前已变形的相同的所述容器3产生所述柱塞31的第二冲程，以检查所述容器3上的所述变形操作是否以正确的方式发生。
本发明进一步涉及如下所述的容器处理方法：
一种用于处理封闭的且已填充的容器3的方法，其包括以下步骤：
-将所述容器3接纳在具有第一支撑装置和第二支撑装置的操作单元18内，所述第一支撑装置用于支撑所述容器3的底部12，所述第二支撑装置与所述容器3的与所述底部12相对的端部配合；
-沿给定的轴线E移动柱塞31以执行从第一位置到第二位置的第一冲程，柱塞31在所述第一位置与所述容器3的所述底部12分离，在所述第二位置与所述底部12相互作用，反之亦然；
-通过在所述第一冲程期间沿所述轴线E移动的所述柱塞31使所述容器3的所述底部12从第一结构变形至第二结构，在所述第一结构中，所述底部12膨胀，并限定所述容器3的最大内部体积，所述第二结构在所述柱塞31处于所述第二位置时获得，并且在所述第二结构中所述底部12相对于所述第一结构至少部分地朝所述容器3内缩回，以便将所述容器3本身的内部体积限定成比处于第一结构下的内部体积小；
其特征在于还包括以下步骤：
-在所述变形操作之后，再沿所述轴线E移动所述柱塞31，以便用比在第一冲程中使用的力较小的力并朝向之前已变形的相同的所述容器3执行第二冲程，以检查所述容器3上的所述变形操作是否以正确的方式发生。
附图说明
为了更好地理解本发明，下面仅借助非限定示例并参照附图披露了优选的实施实施方式，在附图中：
图1示出了根据本发明的容器处理机器的示意平面图，为清楚起见已去除一些部件；
图2是制造变形的柱塞在第一条件下的图1的机器的操作单元的比例放大的、部分截面侧视图；
图3是制造变形的柱塞在第二条件下的图2的操作单元的比例放大的、部分截面侧视图，该第二条件处于在相应容器上的变形操作的结束时；
图4示出了在检查步骤期间图2和图3的操作单元的比例放大的部分截面侧视图，所述检查步骤用于检查通过制造变形的柱塞在相应的容器上执行的变形操作的正确性；
图5是示出了图2至图4的操作单元的比例放大的部分截面侧视图，其中制造变形的柱塞作用在填充过多的容器上；
图6至图8示出了图2至图4的操作单元的比例放大的部分截面侧视图，其中制造变形的柱塞作用在非正确地居中的容器上；
图9是示出在变形操作过程中由图2至图4的操作单元的制造变形的柱塞施加在有差别地填充的容器上的变形力随时间而变化的曲线图；以及
图10是示出在变形操作期间以及在随后的检查步骤期间由图2至图8的操作单元的制造变形的柱塞的位移随时间而变化的曲线图，该变形操作在不同的条件下在容器上执行。
具体实施方式
参见图1，附图标记1表示用于在被填充和封闭的容器(特别是塑料瓶3)上施加标签2并用于使所述瓶3变形以将它们转换至所期望的最终结构的作为整体的处理机器。
机器1主要包括支撑结构4(图1中仅部分可见)以及以可绕垂直中轴线A转动的方式安装在支撑结构4上的转盘5。
转盘5通过入口行星轮6接纳拟贴标签的一系列瓶3，该入口行星轮6在第一传送站7与转盘5配合并被安装以绕与轴线A平行的纵轴线B转动。
转盘5还从贴标签单元8(其本身是已知的并且仅示意地表示)接收一系列矩形或正方形标签2，该贴标签单元8在第二传送站9与转盘5配合。
转盘5将一系列已贴标签的瓶3释放至出口行星轮10，该出口行星轮10在第三传送站11与转盘5配合并被安装以绕与轴线A和轴线B平行的纵轴线C转动。
如从图2至图4中可以清楚看到的那样，每个瓶3具有纵轴线D、底部12和可移走的盖17，盖17施加在瓶3的开口颈13上，并限定瓶3本身的与底部12相对的端部。
在图示情形下，底部12具有：具有轴线D的环形周边区15，其径向地向外并界定相应的瓶3的环形停靠表面；以及中央凹进区16，其由所述环形周边区15包围并沿轴线D在瓶3的垂直位置相对于所述环形周边区15一般布置在较高位置，即所述开口颈13高于底部12放置；换句话说，中央凹进区16被布置在沿轴线D的离开口颈13的距离小于开口颈13和所述环形周边区15之间的距离的位置。
底部12是可变形的并可具有两种不同的结构，如图2至图4所示。在第一结构(图2)中，底部12的中央凹进区16变形并向下膨胀，即被布置在沿轴线D离开口颈13的距离最大的位置，以界定瓶3的最大内部体积；在第二结构(图3和4)中，第二结构在瓶适当变形时获得，而中央凹进区16相对于第一结构向相应的瓶3的内部缩回，即相对于第一结构，中央凹进区16被布置在沿轴线D离开口颈13的距离较小的位置。显然，瓶3在底部12的第二结构中具有比在第一结构下的容量体积小的容量体积。
瓶3在其已被填充有可灌注产品(通常是液体食品产品)并且在开口颈13用盖17封闭的条件下被馈送到转盘5。
在图示的情况下，瓶3在它们被热填充并经历冷却操作后被馈送至转盘5。底部12因此被布置在第一结构，即其变形并向下膨胀，并且在瓶3中，存在压应力，该压应力容易使底部12朝向第二结构位移。
瓶3处于垂直位置(即底部12相对于开口颈13和盖17被布置在底端并且轴线D平行于轴线A、B和C)时到达转盘5。
瓶3在底部12处于第二结构时被释放至出口行星轮10，第二结构在瓶3适当地变形时获得并对应于瓶3本身的所期望的最终结构。
转盘5包括多个操作单元18(图2和图3中仅详细示出其中的一个)，这些操作单元18绕轴线A均匀地分布并被安装在转盘5的外缘部。
操作单元18通过转盘5沿圆形加工路径P位移，该圆形加工路径P绕轴线A延伸并通过第一传送站7、第二传送站9和第三传送站11。具体地说，通过考虑路径P(图1)，将瓶3馈送至转盘5的第一传送站7被配置在用于馈给标签2的第二传送站9的上游，而该第二传送站9被清楚地布置在第三传送站11上游，在第三传送站11已贴标签的瓶3被馈送至出口行星轮10。
如从图2和图3中可以看到的那样，操作单元18被固定至转盘5的水平转台19，具有平行于轴线A、B、C并与路径P正交的相应轴线E，并通过水平转台19的相应通孔20且在相应通孔20的两侧上同轴地延伸。
每个操作单元18适于接纳在垂直位置(即，其轴线D与相应的轴线E同轴，开口颈13位于底部12之上)的相应的瓶3，并沿从第一传送站7至第三传送站11的路径P将该瓶3保持在前述位置。
由于操作单元18彼此相同，因此为清楚和简单起见，下文中仅详细描述其中一个；显然下文中披露的特征对所有操作单元18来说是共有的。
具体地说，操作单元18包括在水平转台19之上的停靠元件21，该停靠元件21适于限定用于相应的瓶3的底部12的水平支撑件。更详细地说，停靠元件21包括正交于轴线E延伸并在顶上具有用于支撑相应的瓶3的底部12的水平停靠表面23的板22。在实践中，所述环形周边区15是瓶3与水平停靠表面23接触的唯一部分，中央凹进区16在底部12的第一和第二结构中都相对于所述环形周边区15沿轴线D缩回。
板22被有利地设置有上部中央槽22a，上部中央槽22a用于接纳相应的瓶3的底部12以及用于使这样的瓶3相对于相应的轴线E居中，即瓶3的轴线D与轴线E同轴。
如在图2和3中可以看出的，每个瓶3在被容纳在相应的操作单元18上时也通过保持单元24与瓶3的盖17配合(即与瓶3的与底部12相对的端部配合)而在顶部被锁定。
具体而言，保持单元24包括限定接纳座24b的底部头24a，接纳座24b在使用中适于与相应的瓶3的盖17啮合。
保持单元24被有利地沿轴线E在缩回位置或停靠位置与前进位置或操作位置(参见图2至图4)之间移动，在缩回位置或停靠位置，保持单元24的头24a被配置在沿轴线E本身离停靠元件21的水平停靠表面23最远的位置处，而在前进位置或操作位置，相比于在停靠位置，保持单元24的头24a较靠近水平停靠表面23，并将相应的瓶3以垂直位置锁定在停靠元件21上。
保持单元24在停靠位置和操作位置之间的位移由固定到机器1的支撑结构4的凸轮25控制，凸轮25平行于路径P延伸，并与由保持单元24本身承载的凸轮从动件26配合。特别是，保持单元24的凸轮从动件26沿凸轮25滑动。
保持单元24在操作单元18沿路径P从第一传送站7运动到第三传送站11期间设置在操作位置，并且在从第三传送站11运动到第一传送站7期间设置在停靠位置。更具体地，在相应的瓶3被接收在停靠元件21上之后，保持单元24从停靠位置移动到操作位置，并且从操作位置移动到停靠位置以在第三传送站11释放瓶3。
为了产生这些运动，凸轮25在第一传送站7和第三传送站11处具有通过相应的水平部分(如在图2到4中所示的那样)彼此连接的相应的斜坡形操作部分(未示出)。
保持单元24被有利地保持在其操作位置，即在操作单元18沿路径P从第一传送站7到第三传送站11的整个移动期间并且因此在对瓶3的底部12上执行的从第一结构到第二结构的变形操作期间，其头24a沿轴线E处于与停靠元件21的水平停靠表面23相隔恒定的距离处。
停靠元件21也被固定到相应的电动马达28的旋转构件27，以便在相应的瓶3从贴标签单元8接收标签2时绕轴线E旋转。
尤其是，电动马达28包括中空的圆柱形定子29，其围绕通孔20突出地固定到水平转台19的下侧并与水平转台19同轴；更精确地说，定子29具有固定于水平转台19的下表面的顶端29a并且在水平转台19下侧突出。
旋转构件27也是圆柱形的且中空的，其被安装到定子29的大部分上，并从其顶部突出，以便同轴地接合并穿过转盘5的水平转台19的通孔20。旋转构件27相对于定子29和水平转台19围绕轴线E以可转动的方式安装；换句话说，旋转构件27旋转地接合水平转台19的通孔20。
停靠元件21最终从旋转构件27的顶部突出。
停靠元件21的板22具有与轴线E同轴的贯通开口30，并且操作单元18还包括制造变形的柱塞31，制造变形的柱塞31通过转盘5的水平转台19承载在停靠元件21的相对于瓶3的相反侧上，并且可沿轴线E相对于停靠元件21选择性地位移，以穿过开口30作用在相应的瓶3的底部12上，并使其从第一结构变形到第二结构。
具体而言，柱塞31具有大致圆柱形的主体部32，主体部32轴向地且滑动地接合具有旋转构件27的轴线E的中央贯通孔33，并且可选择性地在第一位置(图2)和第二位置(图3)之间移动，在第一位置，主体部32与由停靠元件21承载的瓶3的底部12间隔开，而在第二位置，主体部32接合停靠元件21的开口30，并已完成瓶3的底部12至第二结构的变形。
柱塞31被轴向地耦合至致动器组件35(特别是线性马达36)的驱动元件34。
根据可能的变型(未示出)，柱塞31可直接通过致动器组件35的驱动元件34限定。
根据另一可能的变型(未示出)，柱塞31可以由旋转型的电动马达驱动，该电动马达与蜗杆耦合，并进而连接到柱塞31本身。
致动器组件35被布置在电动马达28的相对于停靠元件21的相对侧上。
在所示的情况下，致动器组件35包括外壳37，外壳37借助凸缘套筒38从定子29的下端部29b突出，下端部29b与顶端29a相对并设置有贯通孔29c。
驱动元件34被部分地沿轴线E以滑动方式接合在外壳37内，并且从外壳顶部突出，端部耦合到柱塞31。
优选地，柱塞31轴向地耦合到驱动元件34，使得它们可以作为一个单件沿轴线E移动，并且相对于驱动元件34能自由旋转，使得由旋转构件27施加到柱塞31的任何旋转运动不被传递到驱动元件34本身。
如可以在图2和3中看出的，柱塞31的主体部32以滑动方式啮合定子29的端部29b的孔29c和旋转构件27的孔33，并终止在具有头40的顶部，头40与相应的瓶3的底部12相互作用。
应当指出的是，在柱塞31的第一位置(图2)，头40与相应的瓶3的底部12间隔开，并具体位于由水平停靠表面23限定的平面下方，以便不妨碍每个瓶3往/来于相应的操作单元18的进给或释放。
在柱塞31的第二位置，头40耦合到相应的瓶3的底部12的中央凹进区16。
综上所述，在所公开的操作单元18的配置中，定子29、旋转构件27、停靠元件21、致动器组件35和柱塞31绕轴线A与水平转台19一起移动。
如图2和3所示，柱塞31的主体部32具有花键区32a，花键区32a与旋转构件27成角度地耦合；因此，除了围绕轴线A的旋转运动外，旋转构件27、停靠元件21和柱塞31还可围绕轴线E相对于操作单元18的其它部件旋转。
最后，柱塞31和驱动元件34可沿轴线E相对于操作单元18的其它部件平移。
参照图2至4，机器1还包括被配置以选择性地激活致动器组件35和每个操作单元18的电动马达28的控制单元41：在第一种情况下，一个致动器组件35的激活产生相应的柱塞31沿着其轴线E的位移；在第二种情况下，一个电动马达28的激活产生相应的柱塞31和停靠元件21围绕轴线E的旋转。
控制单元41有利地包括：
-测量装置42，其用于测量与在相应的瓶3的底部12本身的变形操作期间通过每个柱塞31施加在所述底部12上的最大变形力F相关的物理量I以确定该瓶3是否被适当地填充；以及
-比较器装置43，其用于比较物理量I的测得值I0与相同的所述物理量I的阈值IV或阈值范围IR。
在上述测量和比较的基础上，控制单元41在物理量I的测得值I0不同于所述阈值范围IR或不同于给定的量的所述阈值IV时产生用于拒绝在给定的操作单元18上发现的有缺陷的瓶3的拒绝信号R。
以这种方式，可以检测瓶3是否被适当填充、被填充过多或被填充低于预定的水平。
在示出的例子中，当对于给定的操作单元18，物理量I的测得值I0超过阈值IV或阈值范围IR时，由控制单元41产生拒绝信号R，从而表明相应的瓶被填充过多。
在相应的瓶3的底部12上执行的变形操作期间，所测量的物理量I优选是由每个线性马达36吸收的电流。
图5示出了经历了由相应的柱塞31在瓶3的底部12执行的变形操作的填充过多的瓶3的一个实施例。
图9的曲线图示出了在变形操作过程中由一个操作单元18施加在有差别地填充的瓶3的底部12上的变形力F随时间而发生的变化。如可在这样的曲线图中清楚看出的，相比于适当地填充的瓶3所需的变形力(点划线)，瓶3完全充满(类似于图4中所示的瓶3)所需的变形力F(连续线)平均大20％。
参照图2至图4，控制单元41被有利地配置为沿路径P激活每个操作单元18的致动器组件35两次：
-第一次，产生相应的柱塞31的沿着其轴线E的从第一位置移动到第二位置的第一冲程，反之亦然(图2和3)，以便在相应的瓶3的底部12上执行变形操作；以及
-第二次，在所述变形操作后用比在第一冲程中使用的力较小的力并朝向之前已变形的相同的瓶3产生所述柱塞31的沿其轴线E的第二冲程，以检查瓶3本身上的所述变形操作是否以正确的方式发生。
需要指出的是，在每个柱塞31的第一冲程和第二冲程两者期间，相应的保持单元24被有利地保持在其操作位置，其头24a沿轴线E与相应的停靠元件21的水平停靠表面23保持恒定的距离。
每个柱塞31的第二冲程从第一位置开始，并在与相应的瓶3的变形底部12接触时结束(最终位置)。在实践中，柱塞31在其第二冲程就像探针一样用来检查施加在瓶3上的变形的正确性。
如已经提到的，在第二冲程期间，每个柱塞31通过受限的力激活，该受限的力特别地小于使相应的瓶3的已变形的底部12产生变形所需的力。
参照图2至8，每个操作单元18还包括传感器装置45，传感器装置45适合于检测在第二冲程期间由相应的柱塞31沿其轴线E进行的位移。
在所示的实施例中，每个操作单元18的传感器装置45包括位置传感器46(本身是已知的且仅示意性地公开的)，其适于检测相应的柱塞31行进的第二冲程的长度并产生与所检测到的长度相关的出口信号W。
在由传感器装置45执行的检测的基础上，当相应的柱塞31行进的第二冲程的所检测到的长度小于与在从所述第一位置到所述第二位置的所述第一冲程期间在相应的瓶3的正确变形的情况下每个柱塞31应当行进的理论距离相关的阈值SV时，产生用于拒绝有缺陷的瓶3的拒绝信号T。
申请人已经观察到，第二冲程的长度在以下情况下小于阈值SV：
-当在相应的瓶的底部12上的变形操作尚未以正确的方式完成，随后底部12本身的塑料材料可能部分地朝向第一结构返回时；并且/或者
-当瓶3还没有被正确地居中于相应的操作单元18上时，即这种瓶3的轴线D没有与操作单元18的轴线E同轴，使得在第一冲程过程中相应的柱塞31的作用引起轴线D和轴线E之间的失准可能扩大时(见图6至8)。
特别是，在第二种情况下，瓶3在相应的操作单元18上的居中不准通常由以下事实造成：这种瓶3的底部12没有完全容纳在相应的板22的上部中央槽22a内(参见图6到8)。
图10的曲线图示出了在不同条件下在与两个瓶3关联的第一冲程和第二冲程的过程中一个操作单元18的柱塞31的位移随时间的变化。
如在该图中可清楚地看见的，对于在相应的操作单元18上正确地居中并且在变形操作中正确地变形(虚线)的瓶3，柱塞31在第一冲程和第二冲程的位移是相同的。
以完全不同的方式，在瓶3没有正确地居中于相应的操作单元18的情况下(实线)，例如轴线D偏离轴线E最大偏差为5mm时，相应的柱塞31在第二冲程中的位移比在第一冲程中的位移小15％。
在使用中，瓶3在用可热灌注产品(例如约85℃的液体食品产品)填充、用相应的盖17盖住并冷却以便处于所要求的温度后，依次到达机器1的不同的操作单元18。
特别是，如所公知的，通过加盖操作的作用，存在于每个瓶3的顶部的在产品和相应的盖17之间的加热的空气膨胀，引起应力，该应力往往导致瓶3的总体的膨胀。在此步骤期间，瓶3的底部12被变形，呈现在图2所示的第一结构。
可注意到，也是在上文所述的第一结构中，每一个瓶3的底部12的中央凹进区16没有向下突出至超出邻近的环形周边区15；因此，环形周边区15始终确保相应的瓶3被稳定支撑。
在随后的冷却操作期间，压应力在瓶3内产生并往往使瓶3缩小。
在第一传送站7，入口行星轮6将瓶3馈送到机器1，使瓶3处于垂直位置，即，使轴线D平行于中心轴线A，并且与相应的操作单元18的轴线E共轴。
特别是，将每个瓶3布置成停靠在相应的操作单元18的板22上，在上部中央槽22a内居中，并且顶部由相应的保持单元24的头24a锁定。
在瓶3从第一传送站7至第二传送站9的移动过程中，控制单元41依次激活相应的致动器组件35以便产生相应的柱塞31从它们的第一位置移动到其第二位置的第一冲程，并导致瓶3的底部12从第一结构变形到第二结构；通过这种方式，作用在瓶3内的压应力被抵消。
在实践中，考虑单个的操作单元18时，相应的致动器组件35激活导致相应的柱塞31沿轴线E的位移，使得头40完全穿过相应的停靠元件21的开口30并将相应的瓶3的底部12的中央凹进区16向上推压，直到它呈现第二结构。在柱塞31的该位移过程中，并且因此，在相应的瓶3的底部12上的变形操作过程中，相应的保持单元24的头24a沿轴线E保持在离停靠元件21的水平停靠表面23恒定的距离处。
通过控制单元41的测量装置42来测量由柱塞31施加在相应的瓶3的底部12上的最大变形力F，以便检查瓶3本身是否被适当地填充。
特别是，在变形操作期间，通过检测相关的物理量I来测量最大变形力F，在所示的实施例中，物理量I是由线性马达36所吸收的电流。
更具体地，通过控制单元41的比较器装置43将物理量I的测得值I0与物理量I的阈值IV或阈值范围IR进行比较。
当物理量I的测得值I0不同于阈值范围IR或不同于给定量的阈值IV时，由控制单元41产生拒绝信号R。
在所示的实施例中，当物理量I的测得值I0超过阈值IV或阈值范围IR时，由控制单元41产生拒绝信号R，以表明在这一测量中涉及的瓶3被填充过多(参见图4和在图5的曲线图中的连续线)。
根据拒绝信号R，由控制单元41检测到的有缺陷的瓶3随后例如在机器1的下游被拒绝。
在变形操作之后，控制单元41再次激活致动器组件35以产生柱塞31沿轴线E的从第一位置到最终位置的第二冲程，在最终位置，柱塞31本身的头40接触之前已变形的瓶3的变形底部12。
柱塞31的第二冲程以比第一冲程所用的力较小的力进行，以便不使变形后的瓶3产生进一步的变形，而仅仅检查这些瓶3上的变形操作是否以正确的方式发生。
在柱塞31的第二冲程期间，相应的保持单元24的头24a与停靠元件21的水平停靠表面23沿轴线E保持恒定的距离。
根据由传感器装置45取得的检测结果，当由柱塞31行进的第二冲程的检测长度小于阈值SV时，通过控制单元41产生拒绝信号T。
特别是，通过检测由柱塞31在第二冲程产生的位移，能够检查瓶3是否已经正确地居中于相应的操作单元18和/或在第一冲程期间是否已正确地变形。
底部12的变形导致相应的瓶3的内压增大以及瓶3本身的外表面的随后硬化，从而使得相应的标签2能非常精确和准确地施加。
特别是，在柱塞31的第二冲程之后立即执行贴标签操作。
更具体地说，柱塞31保持在其与瓶3的变形底部12接触的最终位置并且瓶3准备接收相应的标签2，如果已经正确地执行变形操作，则该最终位置应当对应于第二位置。
为了实现标签2在相应的瓶3上的卷绕，控制单元41激活相应的操作单元18的电动马达28；因此，相应的停靠元件21和柱塞31围绕轴线E旋转，从而产生瓶3的相应的旋转；由于柱塞31和驱动元件34之间的特定耦合，因此驱动元件34不旋转。
标签2在相应的瓶3上的施加因此沿路径P的剩余部分来完成，直至瓶3在第三传送站11被供给到出口行星轮10。
在将瓶3释放至出口行星轮10之前，沿轴线E将柱塞31移动到其第一位置，以便不妨碍瓶3朝出口行星轮10的横向位移。
根据以上描述，显而易见的是，每个进行变形的瓶3的质量简单地通过以下步骤检查：
-在变形操作期间，测量通过相应的柱塞31施加在这样的瓶3上的变形力F；以及
-将相同的柱塞31在进一步的冲程中作为探针使用，该进一步的冲程在用于产生瓶3本身的底部12的变形的冲程之后执行。
特别是，本申请人已经观察到，通过上述列出的检查，可以以可靠和可重复的方式知道每个瓶3是否：
-正确地填充有可灌注产品；以及
-正确地定位和居中于相应的操作单元18。
这些参数对于在瓶3的底部12上产生的变形的质量有相应的影响。
还应当注意，机器1被配置为执行瓶3的贴标签操作和瓶3的底部12从第一结构转变到第二结构的操作两者。这是在不修改由操作单元18通常在典型的贴标签机上运行的路径并且在不干扰按传统执行的以将标签2施加到瓶3上的操作序列的情况下实现的。
此外，在瓶3的正常处理设施中，采用机器1使得在执行相同的操作的情况下实现所使用的机器的数量的减少以及用于将上述瓶3从一台机器传送到另一台机器的输送器的数量的减少。相对于已知的设施，这还导致所得处理设施所占据的整体空间的显著减少。
最终，很清楚的是，可在不脱离所附权利要求书所限定的保护范围的情况下，对本文披露和示出的机器1和方法作出修正和变化。

Claims (27)

1.一种具有至少一个操作单元(18)的容器处理机器(1)，所述操作单元(18)进而包括：
-配置成支撑已填充且封闭的容器(3)的底部(12)的第一支撑装置；
-配置成与所述容器(3)的与所述底部(12)相对的端部相配合的第二支撑装置；
-柱塞(31)，其选择性地沿给定的轴线(E)移动以执行所述容器(3)的所述底部(12)的从第一结构至第二结构的变形操作，在所述第一结构下，所述底部(12)膨胀并限定所述容器(3)的最大内部体积，在所述第二结构下，所述底部(12)相对于所述第一结构至少部分地向所述容器(3)内缩回，以限定比在所述第一结构下的所述容器(3)本身的内部体积小的所述容器(3)本身的内部体积；以及
-致动器装置(35)，其选择性地被激活以沿所述轴线(E)在第一位置和第二位置之间移动所述柱塞(31)，所述柱塞(31)在所述第一位置与所述容器(3)的所述底部(12)分离，在所述第二位置，所述柱塞(31)限定所述底部(12)的所述第二结构；
所述机器(1)还包括控制装置，所述控制装置被配置成选择性地激活所述致动器装置(35)，以沿所述轴线(E)产生所述柱塞(31)的从所述第一位置到所述第二位置的第一冲程，反之亦然，以便执行所述容器(3)的所述底部(12)的所述变形操作；
其特征在于：所述控制装置被配置成在所述变形操作后再次激活所述致动器装置(35)以沿所述轴线(E)用比在所述第一冲程中使用的力较小的力并朝向之前已变形的相同的所述容器(3)产生所述柱塞(31)的第二冲程，以检查所述容器(3)上的所述变形操作是否以正确的方式发生。
2.根据权利要求1所述的机器，其中所述柱塞(31)的所述第二冲程从所述第一位置开始，并且在与所述容器(3)的变形的所述底部(12)接触处终止。
3.根据权利要求1或2所述的机器，其还包括传感器装置(45)，以检测在所述第二冲程期间由所述柱塞(31)运行的沿所述轴线(E)的位移。
4.根据权利要求3所述的机器，其中所述传感器装置(45)生成与由所述柱塞(31)行进的所述第二冲程的长度相关的出口信号(W)。
5.根据权利要求4所述的机器，其中所述控制装置被配置成：当由所述柱塞(31)行进的所述第二冲程的所检测到的长度小于与在从所述第一位置到所述第二位置的所述第一冲程期间在所述容器(3)的正确变形的情况下所述柱塞(31)行进的理论距离相关的阈值(SV)时，产生用于拒绝所述容器(3)的第一拒绝信号(T)。
6.根据权利要求3所述的机器，其中，在所述第二冲程期间，所述柱塞(31)通过受限的力激活，该受限的力小于在所述容器(3)的变形的所述底部(12)上产生进一步的变形所需的力。
7.根据权利要求1所述的机器，其中，所述第二支撑装置在所述第一冲程和所述第二冲程期间与所述第一支撑装置沿所述轴线(E)保持恒定的距离。
8.根据权利要求7所述的机器，其中所述控制装置包括测量装置(42)，所述测量装置(42)用于测量与在所述第一冲程期间通过所述柱塞(31)施加在所述容器(3)的所述底部(12)上的最大变形力(F)相关的物理量(I)以确定所述容器(3)是否被适当地填充。
9.根据权利要求8所述的机器，其中所述控制装置被配置成当所述物理量(I)的测得值(I0)不同于阈值范围(IR)或不同于给定的量的第二阈值(IV)时产生用于拒绝所述容器(3)的第二拒绝信号(R)。
10.根据权利要求9所述的机器，其中当所述物理量(I)的测得值(I0)超过所述第二阈值(IV)或所述阈值范围(IR)时，由所述控制装置产生所述第二拒绝信号(R)，以表明所述容器(3)被填充过多。
11.根据权利要求8所述的机器，其中，所述致动器装置(35)包括电动马达，并且其中所述物理量(I)是在所述变形操作期间被所述电动马达吸收的电流。
12.根据权利要求8所述的机器，其中，所述致动器装置(35)包括线性马达(36)，并且其中所述物理量(I)是在所述变形操作期间被所述线性马达(36)吸收的电流。
13.根据权利要求1所述的机器，其还包括：输送装置，其用于沿横向于所述轴线(E)的处理路径(P)推进所述操作单元(18)和所述容器(3)；和贴标签装置，其用于在所述操作单元(18)和所述容器(3)正在由所述输送装置沿所述处理路径(P)推进时将标签(2)施加到所述容器(3)的外表面上。
14.根据权利要求13所述的机器，其中所述操作单元(18)还包括由所述输送装置承载的另外的致动器装置，所述另外的致动器装置用于在所述标签(2)被施加到所述容器(3)上时，使所述第一支撑装置绕所述轴线(E)旋转。
15.一种用于处理封闭的且已填充的容器(3)的方法，其包括以下步骤：
-将所述容器(3)接纳在具有第一支撑装置和第二支撑装置的操作单元(18)内，所述第一支撑装置用于支撑所述容器(3)的底部(12)，所述第二支撑装置与所述容器(3)的与所述底部(12)相对的端部配合；
-沿给定的轴线(E)移动柱塞(31)以执行从第一位置到第二位置的第一冲程，柱塞(31)在所述第一位置与所述容器(3)的所述底部(12)分离，在所述第二位置与所述底部(12)相互作用，反之亦然；
-通过在所述第一冲程期间沿所述轴线(E)移动的所述柱塞(31)执行所述容器(3)的所述底部(12)从第一结构变形至第二结构的变形操作，在所述第一结构中，所述底部(12)膨胀，并限定所述容器(3)的最大内部体积，所述第二结构在所述柱塞(31)处于所述第二位置时获得，并且在所述第二结构中所述底部(12)相对于所述第一结构至少部分地朝所述容器(3)内缩回，以便将所述容器(3)本身的内部体积限定成比处于第一结构下的内部体积小；
其特征在于还包括以下步骤：
-在所述变形操作之后，再沿所述轴线(E)移动所述柱塞(31)，以便用比在第一冲程中使用的力较小的力并朝向之前已变形的相同的所述容器(3)执行第二冲程，以检查所述容器(3)上的所述变形操作是否以正确的方式发生。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述柱塞(31)的所述第二冲程从所述第一位置开始，并且在与所述容器(3)的变形的所述底部(12)接触处终止。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其还包括以下步骤：检测在所述第二冲程期间由所述柱塞(31)沿所述轴线(E)运行的位移。
18.根据权利要求17所述的方法，其还包括以下步骤：生成与由所述柱塞(31)行进的所述第二冲程的长度相关的出口信号(W)。
19.根据权利要求18所述的方法，其还包括以下步骤：当由所述柱塞(31)行进的所述第二冲程的所检测到的长度小于与在从所述第一位置到所述第二位置的所述第一冲程期间在所述容器(3)的正确变形的情况下所述柱塞(31)行进的理论距离相关的第一阈值(SV)时，产生用于拒绝所述容器(3)的第一拒绝信号(T)。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述第二冲程期间，所述柱塞(31)通过受限的力激活，该受限的力小于在所述容器(3)的变形的所述底部(12)上产生变形所需的力。
21.根据权利要求15所述的方法，其包括以下进一步的步骤：使所述第二支撑装置在所述第一冲程和所述第二冲程期间与所述第一支撑装置沿所述轴线(E)保持恒定的距离。
22.根据权利要求21所述的方法，其还包括以下步骤：测量与在所述第一冲程期间通过所述柱塞(31)施加在所述容器(3)的所述底部(12)上的最大变形力(F)相关的物理量(I)以确定所述容器(3)是否被适当地填充。
23.根据权利要求22所述的方法，其还包括以下步骤：在所述物理量(I)的测得值(I0)不同于第二阈值范围(IR)或不同于给定的量的阈值(IV)时产生用于拒绝所述容器(3)的第二拒绝信号(R)。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，当所述物理量(I)的测得值(I0)超过所述第二阈值(IV)或所述阈值范围(IR)时，产生所述第二拒绝信号(R)，以表明所述容器(3)被填充过多。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，由电动马达移动所述柱塞(31)，并且其中所述物理量(I)是在所述变形操作期间由所述电动马达吸收的电流。
26.根据权利要求22所述的方法，其中，由线性马达(36)移动所述柱塞(31)，并且其中所述物理量(I)是在所述变形操作期间由所述线性马达(36)吸收的电流。
27.根据权利要求15所述的方法，其还包括以下步骤：
沿横向于所述轴线(E)的处理路径(P)推进所述操作单元(18)和所述容器(3)；以及
在所述操作单元(18)和所述容器(3)正被沿所述处理路径(P)推进时将标签(2)施加到所述容器(3)的外表面上。
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