CN105692528B - 在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的装置(10)，该装置包括升降滚轮(30)和升降凸轮(20)，该升降凸轮具有用于引导升降滚轮(30)的、两个相对的凸轮轨道(22，23)，其中升降滚轮(30)分别在这两个凸轮轨道(22，23)的其中一个上滚动，其中在升降凸轮(20)的至少一个区段内，使升降滚轮(30)相对于凸轮轨道(22，23)的其中一个以磁性预压紧。

Description

在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的装置

技术领域

本发明涉及一种在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的装置，该装置包括升降滚轮和升降凸轮，该升降凸轮具有用于引导升降滚轮的、两个相对的凸轮轨道，其中升降滚轮分别在这两个凸轮轨道的其中一个上滚动。

背景技术

在容器处理期间，容器与不同的处理部件，例如填充阀或者密封头产生接触。为了与填充部件产生接触或者从填充部件脱离而使容器进行升降运动。为了例如通过回转填充器或者回转密封器而实现的周期性且连续的步骤，而使用到包括有升降凸轮和升降滚轮的引导装置，该引导装置实现容器相对于相应处理部件的升降运动。

升降凸轮通常包括两个相对的引导轨道，在这些引导轨道之间设置升降滚轮。在升降滚轮与两个引导轨道之间存在间隙，从而使升降滚轮能够在两个引导轨道之间来回往返。升降滚轮通过升降杆与用于容纳容器的容器支架连接。在工作期间，升降滚轮在这两个引导轨道的其中一个上滚动。如果升降滚轮由于在容器支架上作用的力(例如来自处理部件的容器的突然负载)而使负载方向的变换，滚轮与该其中的一个引导轨道脱离接触并且突然变换到相对的另一个引导轨道。

引导轨道的转换引起升降滚轮的滚动方向转变。根据容器支架的负载的方向变换次数，由此能够促使多次引导轨道变换并因此导致升降滚轮相应的滚动方向转变。

这样的装置的缺陷在于，在升降凸轮的引导轨道与升降滚轮之间高度的磨损，这个磨损是由部件的冲击载荷以及滚动方向转变而导致的，而这是由升降滚轮的引导轨道转变引起的。

发明内容

从现有技术水平出发，本发明的目的在于，提供一种在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的改良的装置，该装置的特征在于，单个部件较小的磨损，特别是升降凸轮的较小的磨损。

为了实现该目的，提供根据本发明所述的一种在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的装置。下文叙述了有利的设计方案。

因此，提出一种为了在容器处理设备中的容器处理而实施升降运动的装置，该装置包括升降滚轮和升降凸轮，该升降凸轮具有两个相对的用于引导升降滚轮的凸轮轨道，其中升降滚轮分别在这两个凸轮轨道其中的一个上滚动。根据本发明，升降滚轮在凸轮轨道的至少一个区段中相对于其中一个凸轮轨道而以磁性预压紧。

通过磁性预压紧可以确保了，升降滚轮至少在磁性预压紧的区域内始终在相同凸轮轨道上滚动。当作用在升降滚轮上的力小于或等于抵抗该力的、使升降滚轮相对于其中一个凸轮轨道而以磁性预压紧的力时，不会使升降滚轮从凸轮轨道(升降滚轮相对于该凸轮轨道而磁性预压紧)分离。因为在装置的常规工作中并不会使升降滚轮与凸轮轨道之间脱离接触，例如不会由于升降滚轮从凸轮轨道脱离以及随之而来的升降滚轮相对于该凸轮轨道的回落而导致凸轮轨道受到冲击载荷。

此外，升降滚轮相对于其中一个凸轮轨道的磁性预压紧还避免了升降滚轮对于对面的凸轮轨道的撞击。而且在装置的正常工作中，对面的凸轮轨道并不与升降滚轮接触，从而使对面的凸轮轨道并不产生磨损。进而使对面的凸轮轨道仅作为紧急轨道，该紧急轨道确保了，当超出了升降滚轮相对于凸轮轨道磁性预压紧的最大力时，升降滚轮能够支承在升降凸轮上并且因此实施强制运动。

因为升降滚轮相对于一个凸轮轨道的磁性预压紧实现了在装置的正常工作中使升降滚轮仅在该其中一个凸轮轨道上滚动，在处理过程中对于升降滚轮而言至少在磁性预压紧的区域内仅得到了升降滚轮的一个转动方向。由此能够避免了，例如通过转换与升降滚轮产生接触的凸轮轨道而可能导致转动方向的转变。升降滚轮以及升降凸轮的磨损可以通过对于转动方向转变的阻止而减少。同时，由于减少的摩擦力还降低了用于驱动相应的回转设备而所需的驱动能量。

通过仅区段性地提供磁性预压紧，可以有目的性地沿着升降凸轮的区段来提供使升降滚轮相对于其中一个凸轮轨道预压紧的力，在这些区段内需要这个预压紧的力。可以将这样的区段限制于回转灌装机的处理角度的区段，在该区段中进行像是密封、灌装或清洗容器的步骤。通过区段性地免除预压紧，能够额外地对升降滚轮以及升降凸轮进行保护并相应减少能源消耗。

在另一种优选的实施方式中，通过磁铁单元来提供磁性预压紧，该磁铁单元包括磁铁，优选永久磁铁或者电磁铁。

磁铁单元实现了升降滚轮相对于凸轮轨道的无接触的预压紧。由此实现了，使升降滚轮能够在其中一个凸轮轨道上滚动并且同时相对于该凸轮轨道而预压紧。

如果磁铁单元的磁铁是永久磁铁，能够持久地保持用于提供磁性预压紧的磁场，而无需能源供给。

如果磁铁单元的磁铁是电磁铁，能够开启和关闭提供预压紧力的磁场。由此实现了，在有升降滚轮滚动的凸轮轨道的区段上，根据在凸轮轨道的相应区段上所期望的装置的负载而提供或者免除磁性预压紧。通过免除提供相对于凸轮轨道预压紧升降滚轮的预压紧力，能够进一步减少升降滚轮或凸轮轨道的磨损。

此外，能够借助于电磁铁，来改变磁性预压紧力的大小。因此实现使容器的磁性预压紧力与相应的处理部件相应地得到调整。

在一种优选的扩展方案中，磁铁单元设置在升降滚轮上，优选在升降滚轮的旋转固定的轴承的端面上。由此，使磁铁单元与升降滚轮一起移动，从而使升降滚轮磁性预压紧在其中一个凸轮轨道上的每个位置上。

通过使磁铁单元设置在升降滚轮的旋转固定的轴承的端面上，使磁铁单元跟随装置的线性运动，特别是跟随升降滚轮相对于升降凸轮的线性运动。

在一种优选的扩展方案中使磁铁单元仅指向于两个凸轮轨道其中的一个。由此，使升降滚轮相对于磁铁单元所指向的凸轮轨道而磁性预压紧。在另一个相对侧的凸轮轨道与升降滚轮之间并不产生接触。而是将另一个相对侧的凸轮轨道作为紧急轨道，如果未预期的高负载作用在装置上，而这个负载超过了磁性预压紧力，借助于该紧急轨道能够将升降滚轮保持在升降凸轮中。

通过使磁铁单元指向两个凸轮轨道其中的一个，能够在该凸轮轨道上作用来自磁铁单元的磁场的吸引力。因为磁铁单元仅指向这两个凸轮轨道其中的一个，而确保了，使该升降滚轮仅在这两个凸轮轨道其中的一个上滚动。相应地，升降滚轮在容器处理设备的工作中并不在这两个凸轮轨道之间来回跳动，从而能够将升降滚轮和升降凸轮的磨损保持为较小。

替代性地，磁铁单元能够具有极性，借助于该极性，该磁铁单元能够对其指向的凸轮轨道产生排斥。由此，将升降滚轮相对于凸轮轨道磁性预压紧，该凸轮轨道与磁铁单元指向的凸轮轨道相对。

在另一种设计方案中，升降凸轮具有用于与磁铁单元相互作用的铁磁性材料，优选铁、镍或钴。

由此能够使凸轮轨道的处于磁铁单元的磁场中的一部分自主地磁化。就此，来自磁铁单元的磁场影响铁磁性材料的分子磁铁的方向，由此在磁铁单元与升降凸轮的(或其中一个凸轮轨道的)铁磁体材料之间提供磁性引力。

相应地不需要，以永久磁铁的形式或者以电磁铁的形式而提供升降凸轮或者其中一个凸轮轨道。一方面能够由此将升降凸轮的成本保持为较低，另一方面则避免了，来自铁磁性材料的脱落物，例如脱落的螺旋状物或者金属研磨末附着停留在升降凸轮上并且可能由此导致升降滚轮的脏污、摩擦提高或者损坏。

升降凸轮也能够仅具有含有铁磁性材料的区段，从而区段性地将升降滚轮相对于凸轮轨道预压紧。例如能够仅在一些区域中施加预压紧，在这些区域内升降滚轮本身并不由相应的处理部件通过容器支架相对于凸轮轨道压紧。由此避免了，在来自处理部件的在升降滚轮上的力作用消除后，升降滚轮从凸轮轨道脱离并且撞击相对侧的凸轮轨道。

在另一种优选的扩展方案中，磁铁单元具有用于与升降凸轮相互作用的长度，该长度为1mm至500mm，优选10mm至250mm特别优选50mm至100。

由此能够借助于磁铁单元产生磁场，该磁场提供用于将升降滚轮相对于其中一个凸轮轨道预压紧的足够大的预压紧力。此外这个尺寸允许了，能够通过升降凸轮引导磁铁单元。

在另一种实施方式中，磁铁单元并不接触凸轮轨道(升降滚轮相对于该轨道预压紧)，并且磁铁单元以0.1mm至20mm、优选0.25mm至10mm以及特别优选0.5mm至5mm的距离，与该凸轮轨道间隔离开。

由此确保了，来自磁铁单元的、作用在凸轮轨道上的磁场足够大，从而提供将升降滚轮相对于凸轮轨道预压紧而所需的磁性预压紧力。此外磁铁单元与凸轮轨道之间的间隔距离实现了，磁铁单元能够通过该间隔距离在不接触到该凸轮轨道的条件下相对于该凸轮轨道而移动。

在另一种优选的设计方案中，磁铁单元设置在升降凸轮上，其中在升降滚轮上设置用于与磁铁单元相互作用的铁磁性引导部。

由此，从升降凸轮产生了用于提供升降滚轮与其中一个凸轮轨道之间的磁性预压紧力的磁场。在升降滚轮上就此设置铁磁性材料制成的引导部，由来自升降凸轮的磁场来吸引该引导部。铁磁性的引导部例如设置在升降滚轮的旋转固定的轴承的端面。

相应地，磁铁单元是位置固定的并且能够通过升降凸轮的一个区段或者整个升降凸轮而延伸。

在另一种优选的实施方式中，磁铁单元一体化在其中一个凸轮轨道中或者这两个凸轮轨道上。就此，一个或者两个凸轮轨道由永久磁铁或者电磁铁而构造。因此，例如使其中一个凸轮轨道产生磁场，通过该磁场吸引设置在升降滚轮上的铁磁性引导部。替代性地，一个凸轮轨道也能够产生排斥设置在升降滚轮上的铁磁性引导部的磁场，从而将该升降滚轮压紧在相对侧的凸轮轨道上。此外也能够使凸轮轨道产生排斥升降滚轮的引导部的磁场并且使相对侧的引导轨道产生吸引升降滚轮的引导部的磁场。

由此确保了，升降滚轮为了在其中一个凸轮轨道上滚动而始终在该凸轮轨道上得以保持。如果在容器处理设备的工作期间将力作用在装置上，例如来自密封头的压力，升降滚轮在凸轮轨道上得以保持并且并不向对侧的凸轮轨道撞击。因此，能够使由于撞击力而引起的升降滚轮或凸轮轨道的磨损保持为较小或者得以避免。

在另一种优选的扩展方案中，磁铁单元在升降凸轮中形成磁铁轨道，该磁铁轨道与其上有升降滚轮滚动的凸轮轨道平行地延伸。

由此实现了磁铁单元与升降滚轮的铁磁性引导部之间的目的性的交互关系。就此，升降滚轮在凸轮轨道上滚动，其中铁磁性引导部通过磁铁轨道而引导。由磁铁轨道产生的磁场因此首先作用于升降滚轮的铁磁性引导部上。

因为磁铁轨道仅形成了升降凸轮的一小部分，磁铁单元能够限制在升降凸轮的比例较小的一部分上。这对升降凸轮的生产成本产生了有利的影响。

在另一种实施方式中，提供了升降滚轮相对于其中一个凸轮轨道的、经容器处理设备的完整的处理角度的磁性预压紧。由此能够确保了，升降滚轮始终在一个凸轮轨道上滚动。因此通过磁性预压紧也能平衡了未预期的作用在升降滚轮或容器支架上的力。例如当在处理角度的一个区段内(在该区段内通常并不以升降方向在升降滚轮或容器支架上作用力)以升降方向作用力时，这并不导致升降滚轮从该凸轮轨道上脱离并相对于对侧的凸轮轨道上挤压。

附图说明

本发明其他优选的实施方式及角度通过接下来对于附图的描述而进一步说明。其中：

图1示意性示出了用于实施升降运动的装置的立体视图；

图2示意性示出了图1的装置的截面图；

图3示意性示出了装置的截面图，其中升降滚轮相对于上方的凸轮轨道而预压紧；

图4示意性示出了装置的截面图，其中磁铁单元设置在升降凸轮上；以及

图5示意性示出了装置的截面图，其中在升降凸轮上设置两个磁铁单元。

具体实施方式

在下文中参照附图对优选的实施例进行描述。就此相同的、类似的或者功能相同的部件以相同的附图标记标识。为了避免重复，在接下来的描述中部分地省略了对相同部件的重复描述。

图1和图2示出了用于在容器处理设备中实施容器支架的升降运动的装置10。容器支架在工作中实施通过装置10而预设的多个升降运动。就此容器支架通过升降杆12与装置10连接。容器支架例如可以是将容器移送到处理部件或者从处理部件移送走的升降板或者瓶颈传送夹具。替代性地并优选地处理部件通过升降杆12与装置10连接并且向容器移动或从容器上移开(未示出)。

装置10包括升降凸轮20，该升降凸轮具有侧凹的形状。该升降凸轮20通过下方的凸轮轨道22以及与下方的凸轮轨道22相对的上方的凸轮轨道23而形成。

在下方的凸轮轨道22上设置升降滚轮30，该升降滚轮能够沿着下方的凸轮轨道22滚动。在升降滚轮30和上方的凸轮轨道23之间具有间隙，从而使升降滚轮30并不接触上方的凸轮轨道23。升降滚轮30在图2中示出的轴承32上得到支承，该轴承通过升降杆12与容器支架连接。相应地，容器支架能够通过升降滚轮30在下方的凸轮轨道22上的滚动而线性移动。如果升降凸轮20的高度改变，特别是下方的凸轮轨道22的高度改变，那么使升降杆12以及由此使容器支架进行升降运动。

在升降滚轮30的轴承32上设置磁铁单元40，该磁铁单元使升降滚轮30相对于下方的凸轮轨道22而预压紧。就此，磁铁单元40包括极板41，该极板与轴承32连接，特别是焊接起来。在极板41上设置两个永久磁铁42，这些永久磁铁与下方的凸轮轨道22相对。永久磁铁42在垂直于凸轮轨道22的表面的方向上具有不同的极性。与由铁制成并因此起到轭的作用的极板41一起，不同极化的永久磁铁42产生磁场，由此在永久磁铁42与下方的凸轮轨道22之间产生引力。相应地，升降凸轮20由铁制成，从而该升降凸轮在来自于磁铁单元40的磁场区域内经历自发的磁化。替代性地，升降凸轮20也可以具有镍、钴或者其他铁磁性材料。此外，也能够以电磁铁的方式来提供磁铁单元40。

通过使升降滚轮30借助于磁铁单元40而相对于下方的凸轮轨道22预压紧能够避免了，当升降杆12经受来自容器支架的垂直向上作用的力时使升降滚轮30与下方的凸轮轨道22之间脱离接触。由此能够特别避免了，升降滚轮30对于上方的凸轮轨道23进行撞击。由此成功地避免了由于升降滚轮30在下方的凸轮轨道22与上方的凸轮轨道23之间的升降移动而对上方的凸轮轨道、下方的凸轮轨道和升降滚轮30造成高度磨损。

图3示出了图1和图2中的装置10，区别在于，升降滚轮30相对于上方的凸轮轨道23以磁性预压紧。相应地，升降滚轮30在上方的凸轮轨道23上滚动。在升降滚轮30与下方的凸轮轨道22之间存在间隙，从而使升降滚轮30并不接触下方的凸轮轨道22。

磁铁单元40的磁铁42相对于上方的凸轮轨道23而设置并且通过3mm大小的间隙而与上方的凸轮轨道间隔。替代性地，磁铁42与上方的凸轮轨道23之间的距离也可以具有其他处于0.1mm至20mm之间的取值。在该实施方式中，通过磁铁单元40与上方的凸轮轨道23之间的引力而负载升降滚轮30、升降杆12以及容器支架的自重。下方的凸轮轨道22充当了应急轨道，当磁铁单元40的磁场中断时或者当作用在容器支架的垂直向下的力超出升降滚轮30相对于上方的凸轮轨道23而预压紧的磁性最大预压紧力时，该应急轨道能够接住升降滚轮30并且使升降滚轮30能够在该应急轨道上滚动。

此外，在上方的凸轮轨道23上产生磨损迹象时，能够从图3中所示出的磁铁单元40的设置方式转换至图1和2中所示出的磁铁单元40的设置方式。相应地，升降凸轮20提供了上方的凸轮轨道23的使用寿命以及下方的凸轮轨道22的使用寿命。因此在这两个凸轮轨道22和23都发生磨损后才需要更换凸轮20。

在另一种替代方式中，磁铁单元40也能够产生磁场，该磁场排斥上方的凸轮轨道23。在这种情况下，如图1和2所示地，将升降滚轮30相对于下方的引导轨道22预压紧。

图4示出了装置10，其中在升降凸轮20中设置磁铁单元40的磁铁42。就此，升降滚轮30相对于下方的凸轮轨道22而磁性预压紧。

在图4中示出的下方的凸轮轨道22仅通过升降凸轮20的凹槽的侧壁的一部分而延伸。在下方的凸轮轨道22处邻接有磁铁轨道44。通过一体化在升降凸轮20中的磁铁42而提供磁铁轨道44。磁铁42为永久磁铁。替代性地，磁铁42也可以是电磁铁。

升降滚轮30的轴承32上设置以凸缘形式的引导部34。该引导部34延伸通过磁铁轨道44。引导部34由铁或铁素体钢制成，从而使该引导部通过磁铁42而得到自主磁化。替代性地，引导部34也可以包括含镍的、含钴的或其他铁磁性材料。引导部34与磁铁轨道44之间的距离为3mm。替代性地，引导部34与磁铁轨道44之间的距离也可以具有在0.1mm至20mm之间的其他取值。

替代性图4中所示出的装置10的设置方式，也可以使磁铁轨道44邻接在上方的凸轮轨道23处。该引导部因此能够直接设置在上方的磁铁轨道的下方，从而将升降滚轮相对于上方的凸轮轨道预压紧。

图5示出了装置10，其中磁铁单元同样设置在升降凸轮20中。特别在升降凸轮20中设置两个磁铁42，43，其中磁铁42提供了下方磁铁轨道44，该下方磁铁轨道邻接在下方的凸轮轨道22处并且使另一磁铁43提供上方磁铁轨道45，该上方磁铁轨道邻接在上方的凸轮轨道23处。相应地，得到磁铁轨道44与磁铁轨道45的相对设置。两个磁铁42，43在垂直方向上或者在装置10的升降方向上具有相同的极性。

升降滚轮30的轴承32在磁铁轨道44，45之间延伸。就此，轴承32与前述附图中所示出的轴承相比以磁铁轨道44，45的宽度而延长。

轴承32由铁制成，从而使该轴承能够通过来自磁铁42，43的磁场而自主地磁化。替代性地，轴承32也能够由含有镍的、含有钴的或者其他铁磁性的材料形成。下方的磁铁42吸引轴承32，由此使升降滚轮30相对于下方的凸轮轨道22而预压紧。上方的磁铁43排斥轴承32并且由此同样有助于升降滚轮30相对于下方凸轮轨道22的预压紧。

替代性地，也可以使下方磁铁42排斥轴承32并且使上方磁铁43吸引轴承32，从而使升降滚轮相对于上方的凸轮轨道23而预压紧并且在该凸轮轨道上滚动。

总体而言，通过图5中示出的装置10的设置方式能够避免了，升降滚轮30在工作中在下方凸轮轨道22与上方凸轮轨道23之间来回移动。

只要能够应用到，在单个实施例中描述的所有单个特征彼此间能够结合和/或互换，而并不因此脱离本发明的范围。

附图标记说明

10 装置

12 升降杆

20 升降凸轮

22 下方的凸轮轨道

23 上方的凸轮轨道

30 升降滚轮

32 轴承

34 引导部

40 磁铁单元

41 极板

42 磁铁

43 磁铁

44 磁铁轨道

Claims (18)

1.一种在容器处理设备中实施用于容器处理的升降运动的装置(10)，所述装置包括升降滚轮(30)和升降凸轮(20)，所述升降凸轮具有用于引导所述升降滚轮(30)的、两个相对的凸轮轨道(22，23)，其中所述升降滚轮(30)分别在这两个所述凸轮轨道(22，23)的其中一个上滚动，

其特征在于，

在所述升降凸轮(20)的至少一个区段内，使所述升降滚轮(30)相对于所述凸轮轨道(22，23)其中的一个以磁性预压紧。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述磁性预压紧通过磁铁单元(40)提供，所述磁铁单元包括磁铁(42，43)。

3.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元包括永久磁铁或者电磁铁。

4.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)设置在所述升降滚轮(30)上。

5.根据权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)设置在所述升降滚轮(30)的旋转固定的轴承(32)的端面上。

6.根据权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)指向两个所述凸轮轨道(22，23)的其中一个。

7.根据权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，所述升降凸轮(20)具有用于与所述磁铁单元(40)相互作用的铁磁性材料。

8.根据权利要求7所述的装置(10)，其特征在于，所述铁磁性材料是铁、镍或钴。

9.根据权利要求4所述的装置(10),其特征在于，所述磁铁单元(40)具有用于与所述升降凸轮(20)相互作用的长度，所述长度为1mm至500mm。

10.根据权利要求9所述的装置(10),其特征在于，所述长度为10mm至250mm。

11.根据权利要求10所述的装置(10),其特征在于，所述长度为50mm至100mm。

12.根据权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)与所述凸轮轨道(22，23)之间的间隔距离为0.1mm至20mm，其中所述升降滚轮(30)相对于所述凸轮轨道而预压紧。

13.根据权利要求12所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)与所述凸轮轨道(22，23)之间的间隔距离为0.25至10mm。

14.根据权利要求13所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)与所述凸轮轨道(22，23)之间的间隔距离为0.5mm至5mm。

15.根据权利要求2所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)设置在所述升降凸轮(20)上，其中在所述升降滚轮(30)上设置用于与所述磁铁单元(40)相互作用的铁磁性的引导部(34)。

16.根据权利要求15所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)一体化在所述凸轮轨道(22，23)其中的一个中或两个所述凸轮轨道(22，23)中。

17.根据权利要求15所述的装置(10)，其特征在于，所述磁铁单元(40)在所述升降凸轮(20)中形成了磁铁轨道(44)，所述磁铁轨道平行于凸轮轨道(22，23)而延伸，其中所述升降滚轮(30)在所述凸轮轨道上滚动。

18.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，经所述容器处理设备的完全的处理角度而提供所述升降滚轮(30)相对于所述凸轮轨道(22，23)的所述磁性预压紧。