CN107922132A - 用于处理食品包装的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于将锥体套筒(4)从锥体套筒的嵌套堆叠(1)分离的设备，设备包括具有通过壁(6)连接的上(7)和下(8)表面的腔室(2)，上表面(7)具有上部圆形开口(3)，下表面(8)具有下部圆形开口(5)，其特征在于上部圆形开口(3)具有锥体套筒(4)的最大圆周的100‑135％的圆周，下部圆形开口(5)具有锥体套筒(4)的最大圆周的95‑99.5％的圆周，腔室(2)具有可连接到加压气体供应的入口(9)。本发明还提供一种采用该设备的方法，该方法包括以下步骤：提供嵌套的锥体套筒的堆叠(1)；将堆叠的最下端从腔室(2)上方放入腔室(2)中；及允许最下面的锥体套筒(4)位于下部圆形开口(5)内并允许位于最下面的锥体套筒(4)上方的锥体套筒从腔室(2)的顶部突出，其特征在于，加压气体通过入口(9)被引入到腔室中，从而在腔室(2)内产生升高的压力。

Description

用于处理食品包装的设备及方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理食品包装的设备及方法。具体地说，本发明涉及一种处理冰淇淋锥体的套筒的设备和方法。
背景技术
诸如Cornetto的冰激凌锥体产品广为人知，深受消费者欢迎。这种产品包括华夫饼锥体，其通常在内部涂覆有巧克力类材料，并填充有冷冻甜食。这些锥体是在一端开口并在另一端逐渐变细到尖的典型的冰淇淋锥体。更具体地说，这些锥体是中空的圆锥形三维物体，一端具有圆形开口，冷冻甜食被引入其中，并且在另一端，锥体的壁终止于这些锥体的顶端。这些锥体的壁基本上以直线从圆形开口逐渐变细到顶端。
诸如Cornetto的产品被提供在套筒中，锥体位于套筒中，套筒通常由纸类材料制成，诸如涂覆的纸类材料或多层纸材料。套筒用于在生产过程中支撑和保护锥体及其内容物，并在供应链中保护最终产品。在食用过程中，套筒还为消费者提供了一个支撑物，使他们能够在无需与锥体本身接触的情况下吃掉产品。
锥体套筒通常由坯料制成，在卷制之前，其形状类似于等腰三角形，但第三边是曲线。更具体地说，这种坯料具有圆形扇区的形式，其可以通过从圆的中心取两条线到边缘来描述。这些线构成圆形扇区的两个边，每个边的长度等于圆的半径。扇区的另一边是两条线之间的圆弧。扇形的中心角θ是在圆的中心相交的两条线之间形成的角度。为了清楚起见，中心角为180°的扇形为半圆形，四分之一圆的中心角为90°，六分之一圆的中心角为60°，八分之一圆的中心角为45°。当这种坯料被卷成圆锥状时将形成一个尖的顶端，并且适合作为具有类似形状的锥体的套筒。
在制造冰淇淋锥体产品的过程中，锥体套筒通常被提供为嵌套的堆叠，堆叠中产生多个锥体套筒，一个在另一个之内，然后被输送到冰淇淋锥体产品的制造点。
这些锥体套筒的嵌套的堆叠在制造冰淇淋锥体产品方面提出了特别的挑战。可以理解的是，为了允许产品的大规模高度自动化生产，具有许多锥体套筒的大量堆叠是有利的。这些堆叠被装载到堆叠保持器中，该堆叠保持器通常是空心管或类似的筒，其中堆叠的底部从该空心管或类似的筒突出。使用某种自动拾取装置将最下面的套筒从堆叠的底部取出。然后将锥体放入套筒内，接着填充冰淇淋锥体的附加成分以制成最终产品。然而，从这些嵌套的堆叠中一致且准确地移除最下面的套筒是困难的。这是因为由于形状相同的套筒之间的自然适配，套筒倾向于楔紧在一起。当锥体套筒在不同于制造冰淇淋锥的位置被制造时，这种楔紧尤其普遍，因为嵌套的锥体堆叠承受运输中的振动使得套筒更牢固地嵌套在一起。由于套筒一个在另一个中紧密地堆积，所以在移除每个套筒时必须克服它们之间产生的真空。因此，一个常见的问题是，套筒不能通过自动拾取装置从堆叠的底部移除。另外一个常见的问题是，多于一个的套筒从堆叠中被取出。因此可以理解的是，这在如上所述的大规模生产冰淇淋锥体产品方面产生了相当大的问题。
而且，消费者越来越需要新的和有趣的产品形式，新的锥体正在开发中。圆形顶端的锥体是一种这样的锥体形状。在这些变体中，锥体没有锥体壁终止的尖。相反，锥体有一个大的、圆形的顶端。标准套筒坯料，所得到的套筒以及相关的套筒成型设备和方法全部指向形成具有尖端的传统锥形套筒。这样的套筒不适合圆形顶端的锥体。可以理解的是，如果圆形顶端的锥体被放置在标准的锥体套筒中，则锥体的圆形顶端将不会延伸到套筒的顶端，并且在套筒的底部将存在空隙。因此，该锥体套筒的顶端不能用锥体的顶端充满，从而在制造、运输和储存过程中容易损坏。此外，如果使用标准尖的锥体套筒，那么精心制造的圆形顶端锥体的视觉提示将被完全隐藏。
因此，WO2013/087801提供了制备具有圆形顶端的冰淇淋锥体套筒的方法，其包括以下步骤：a)提供具有锥角α的圆形顶端冰淇淋锥的形状的成型元件，并且还提供具有与成型元件的形状相对应的内表面的成型腔，b)在成型腔内放置具有锥角α的锥体套筒，c)将成型元件接合在锥体套筒内，以及d)将成型元件和成型腔压在一起，其中锥体套筒具有截头锥体形状和开口顶端，并且其中在步骤c)中，该套筒的端部突出超过成型元件的端部。
可以理解的是，圆形顶端的锥体套筒不具有标准的锥体套筒的尖的顶端。在这种标准的锥体套筒的情况下，尖的顶端的端部倾向于在堆叠中彼此内部接合，并且在一定程度上防止套筒在嵌套堆叠中更紧密地堆积。相比之下，圆形顶端的锥体套筒不具有尖的顶端，因此圆形顶端的套筒甚至能够更紧密地堆积在一起，并且在壁区域和圆形顶端处形成真空。因此，解嵌套问题在圆形顶端的物品中更为普遍。WO2013/087801的圆形顶端的锥体套筒由具有截头圆锥形状和开口顶端的前导锥形套筒制成也是这种情况。这些前导锥形套筒也以嵌套堆叠提供，并且在没有任何顶端的情况下，这些物品的堆积是不受约束的，并且它们特别容易发生紧密的楔入，并且特别难以与嵌套堆叠单独地分离。
因此，需要一种设备和方法，其能够解决由锥体套筒的紧密堆叠引起的问题，其中锥体套筒已经变成过紧堆积的或甚至楔紧在一起。此外，需要一种设备和方法，其可用于具有正常的尖的顶端的锥体套筒，或用于圆形顶端，或者甚至用于其上完全没有顶端的前导锥体套筒。
过去已经使用了各种方法来解决与分离嵌套的堆叠中提供的物品相关的一些问题。
US20020092791公开了一种压制容器，其被形成为具有周边侧壁、沿侧壁的下边缘的连续的底壁，以及沿着侧壁的上边缘的向外指向的周边边缘，并且其中沿着侧壁的上边缘设置有向内指向的隆起并且沿着侧壁的上边缘设置有向外指向的隆起，当以嵌套关系堆叠时，与相邻容器的向内指向的隆起相配合，从而以嵌套关系均匀地堆叠容器，以便容易地分离容器。因此可以理解，US20020092791试图解决容器容易分离的问题。但是，其通过对堆叠物品进行结构改变来解决该问题，而在本发明的锥体套筒的情况下，需要保持消费者需要的原始形状。
GB911724公开了一种装置，其中锥体从管落入夹住锥体的下唇缘的一对下部指状物，并且当通过插入硬币启动操作循环时，螺线管被激励以使销打开下部指状物以释放锥体并允许上部指状物在后续锥体的上唇缘下方闭合。当下夹爪打开时，底部锥体在重力作用下脱落。在本发明中设想的锥体和锥体套筒没有任何唇缘特征。
GB1136968公开了一种用于从堆叠中单独抽取容器的装置，该装置包括具有至少一个夹紧构件的夹持装置，该夹紧构件可通过气压变化而移动来夹紧和释放最下面的容器的侧壁。然而，这种装置并没有专门解决锥体套筒的堆积的堆叠问题，其中锥体套筒变得过紧地堆积或者甚至楔紧在一起，并且虽然提供了移除容器的装置，但是不能确保一个容器从另一个容器脱离。
US6048014公开了一种卫生的冰淇淋锥体处理装置，其可以具有可以与固定夹和重物或柱塞件装置一起工作的叉或尖头。该装置被手动放置在堆叠下方，因此不适合自动化生产。而且，由锥体套筒堆积得过紧或者甚至楔紧在一起的锥体套筒的堆积堆叠所引起的任何问题都必须由操作者以手动方式处理。
US1704695公开了一种用于分配冰淇淋锥体的装置，其具有：底座，一对锥体支撑构件安装在底座上，适于彼此相向移动以接合嵌套堆叠锥体中的一个锥体的暴露部分并承担其支撑；由此使上述构件如此移动的弹簧，由此分离所述支撑构件并允许所述锥体掉落的手动操作构件，以及用于当所述支撑构件再次受到所述弹簧的作用时将所述下降锥体阻止在使堆中的下一个锥体处于接收类似支撑的位置的装置。与前面的公开内容一样，该装置被手动定位在堆叠的下方，因此不适合于自动化制造，并且锥体套筒变得过紧地堆积或者甚至楔紧在一起的锥体套筒的堆积堆叠所引起的任何问题将不得不由操作人员以手工方式处理。
US2371668公开了一种装置，通过该装置将夹套从料仓供给到托架或保持器中，保持器被带到装载台，在该装载台中锥体被放置在夹套中，然后夹套被带到其最终位置并且被自动锁定到锥体，之后带夹套的锥体从机器排出到合适的容器中。它还公开了一组给料元件或具有翼的擦拭器。这些给料元件优选由橡胶或其他合适的弹性和可缩性的物质构成。然而，尽管这种装置提供了一种移除容器的方法，但是它并没有解决锥体套筒变得过紧地堆积或者甚至楔紧在一起的锥体套筒的堆积堆叠所引起的任何问题，并且因此在这种情况下该装置不能确保一个容器与另一个容器分离。
GB1463274公开了一种设备，凭借该设备，其中锥体通过可水平移动的夹爪的上部组件、夹爪的下部组件和具有脱离指的向下和水平移动的脱离组件而连续地从各堆叠的底部被释放。在本公开中，脱离指与待分离的锥体上的唇缘接合。尽管本公开解决分离锥体和锥体套筒的问题，但它依赖于具有唇缘的锥体套筒，而套筒，尤其是本发明的套筒，通常不具有这样的唇缘。
US3268116公开了一种用于从柔性的顶部开口容器的基本上竖直嵌套的堆叠向输送机上供给这种容器的方法，该方法包括在相对侧上支撑所述嵌套的堆叠中的底部容器，将吸盘附接在所述底部容器的相对侧上，吸盘附接到的侧面不同于被支撑的侧面，将所述吸盘稍微向外移动，然后向内移动，以确保释放所述底部容器在容器的堆叠上可能具有的任何抓握，将所述吸盘向下拉动到将所述最后一个容器从所述容器的堆叠中分离，释放所述吸盘中的吸力，抽出所述吸盘并使所述容器自由落在输送机上。但是，这种方法要求容器变形以便被移除。这种变形可能是不可接受的，因为可能会损坏套筒，并且在任何情况下都难以平衡适当的变形以使得套筒抵抗在变形时可能的损坏而解嵌套。
US2445713公开了一种机器，其包括用于锥体的料仓，用于夹套的料仓，用于夹套和锥体的接收器，用于一次一个地从它们的料仓中移除夹套并将它们放置在接收器中的机构。用于去除夹套的机构使用具有孔的塞子，该孔具有终止于凹槽的侧向管道或端口。当夹套被吸入凹槽中时，它会变形，使得其可以从堆叠中被取出。此外，由于可能损坏套筒，这种变形可能是不可接受的，并且难以平衡适当的变形以使得套筒抵抗在变形时可能的损坏而解嵌套。
某些分离装置在所使用的设备和/或方法中采用气动元件。
GB2239450公开了一种用于解除容器堆叠的嵌套的设备，该设备包括第一容器接合装置，第二容器接合装置，这些装置中的每一个是一对相对的板，它们沿在使用中与堆叠基本对齐的方向与第一容器接合装置间隔开；以及以凸轮装置的形式的驱动装置，用于选择性地交替地移动第一和第二容器接合装置进入和脱离与堆叠的接合，由此第一和第二接合装置交替地保持堆叠的末端容器，从而从堆叠中释放前一末端容器。在该装置中，阀头设有空气连接装置，该空气连接装置连接到相对的料仓空心立杆上，料仓空心立杆基本上沿着顶板和底板对之间的中心线设置。这些空心立杆设置有向下倾斜的狭槽，所述狭槽向内指向解嵌套器组件的中心和底部，并且可以用于引起径向向内和向下定向的空气射流以辅助解嵌套操作。在解嵌套操作中，底部容器在重力的作用下落下，并通过来自狭缝的空气射流而被吹下至解嵌套器组件外部。因此可以理解的是，本公开的气动元件用于在容器已经由于重力而被释放之后将容器吹落，从而不适于解决在锥体套筒已经过紧地堆积或甚至楔紧在一起的情况下堆积的锥体套筒的堆叠的问题。
GB2215320公开了一种用于将容器一个接一个地从堆叠分离的设备，该设备具有解嵌套台、倾斜滑道，该倾斜滑道用于逐渐推进容器堆叠以将每个当前的先导容器带到所述台；铰链板；致动器装置，该致动器装置可操作以使铰接板周期性地朝向和远离所述台摆动，以及气体喷嘴装置，其在空气阀装置的控制下在每个循环期间可操作以输送气体流撞击所述板，并在所述板与当前先导容器接触的时间使得空气传遍所述板，使得空气渗透当前先导和下一个后面的容器之间，从而将当前先导容器与堆叠分离；被如此分离的容器随着其远离解嵌套台而粘附在板上，并在周期的较晚时间从板上被释放。GB2215320指出，在先导容器和容器堆叠之间的空气渗透的效果首先是当板在其回程远离解嵌台移动时保持前导容器粘附在板上，其次提供保持被嵌套在堆叠的剩余部分中的下一个随后的容器的反应压力，同时在某种意义上干扰几个后续的容器的嵌套状态，以减少相邻容器之间可能相当大的静摩擦而不破坏它们的嵌套配置。其还指出，在下面的操作循环中，这样的轻微干扰清楚地引起这样的相邻容器从堆中释放。然而，本发明针对的是在锥体套筒已经过紧地堆积或甚至楔紧在一起的情况下的堆积的锥体套筒的堆叠的问题，使得它们不能被由GB2215320的设备提供的“轻微干扰”分开。而且，GB2215320的设备依赖这样的事实，即容器被颠倒地分配，使得开口面被放置在铰接板上，以使得气流在容器之间被正确地引导。相反，本发明试图以正确的取向从锥体堆叠中移除锥体套筒，因此锥体套筒不能以开口面向下分配，从而接触任何种类的板体以引导气流。
US6623236公开了一种用于杯子的真空拾取器设备，其包括具有凹陷表面区域的真空拾取器头部，每个凹陷表面区域优选地具有1/2°的倒转角度，并且每个表面区域具有穿过其中的孔，从而允许在拾取器头部形成真空。当形成真空时，杯的侧壁在每个凹形表面区域处头部的整个圆周内被牵引，以提供有效的密封从而将杯保持在拾取器头部上，这减少了杯的变形并且便于其提取以进一步处理。US6623236进一步公开了在拾取器头部处的保护环或保护裙具有间隔开的凹口，穿过该凹口形成孔以引导空气推向堆叠，迫使堆叠远离被解嵌套的单独的杯子。真空拾取器设备的双重作用是从一叠杯子中移除单个杯子，并迫使堆叠远离该杯子，以便于从堆叠中移除单个杯子。然而，在这种真空拾取设备中，拾取器头部被插入杯中以将其移除。因此，必须在解嵌套之后将杯子从拾取器头部移除。而且，这叠杯子是倒置的，也就是说，杯子的开口向下，拾取器头部向上插入其中。因此，杯子也必须旋转180°以便处于正确的方向以填充。最后，US6623236参照图6A，并指出，直到保护环34完全清除给料孔20的耳部68和边缘76，拾取器头部附近的空气通过孔66穿过杯子22、22'之间的空间82向上吸引，以便推动杯子22'并因此推动堆叠24远离杯子22，如箭头86所示，该杯子22粘附在拾取器头部14上。这种控制空气流动的方式提供施加在堆叠24的杯子22'上的力使得当杯22通过供给孔20被抽出时，只有杯22可以被抽出到拾取器头部14上。因此，应当理解，US6623236依赖于整个堆叠可沿箭头86的方向变形的能力，并且进一步依赖于一旦堆叠已经如此变形，使用基于真空的拾取器头部来移除杯22。限于可以整体变形的堆叠，并且即使这样，仍然要求分离的物品在后期正确定向，因此，这种设备非常复杂。
US2792967涉及一种用于填充由蜡纸或类似物制成的消耗性容器的机器，并且更特别地涉及用于将容器从堆叠供给到机器中的机制。容器的堆叠在其下端由可移动装置支撑，该可移动装置包括一对挂钩。挂钩以内弯的端部终止，该端部适于钩住堆叠中最下面的容器的刻痕的嘴部的边缘。US2792967的机器还公开了其规定使用压缩空气将各个容器与堆叠分开。然而，本发明的锥体套筒不具有可以与挂钩接合的这种刻痕的嘴部。
因此，仍然需要一种设备和方法，其能够解决在锥体套筒已经过紧地堆积或甚至楔紧在一起的情况下由堆积的锥体套筒的堆叠导致的问题。而且，仍然需要简单、有效并且能够以正确的方向分配套筒的设备和方法。
发明内容
现在我们已经发现具体配置的设备和使用该设备解决上述问题的方法。
在第一方面，本发明因此提供了一种用于从锥体套筒的嵌套的堆叠中分离锥体套筒的设备，该设备包括腔室，该腔室具有由一个或多个壁连接的上表面和下表面，该上表面具有上部圆形开口，下表面具有下部圆形开口，其特征在于
-上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的100-135％的圆周，
-下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的95-99.5％的圆周，以及
-腔室具有可连接到加压气体供应的入口。
开口基本上是圆形的，优选地，开口是圆形的。
优选地，上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少101％的圆周，更优选地至少102.5％，还更优选地至少105％，甚至更优选地至少110％，最优选地上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少115％的圆周。
优选地，上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多130％的圆周，更优选地至多127.5％，还更优选地至多125％，甚至更优选地至多120％，还更优选地至多117.5％，还更优选地至多115％，最优选上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多110％的圆周。
优选地，下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少95.5％的圆周，更优选地至少96％，还更优选地至少96.5％，甚至更优选地至少97％，还更优选地至少97.5％，最优选地下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少98％的圆周。
优选地，下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多99.25％的圆周，更优选地至多99％，还更优选地至多98.75％，甚至更优选地至多98.5％，最优选地，下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多98.25％的圆周。
优选地，上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比为至多1.5：1，更优选地为至多1.4：1，还更优选为至多1.25：1，甚至更优选地为至多1.1：1，还更优选地为至多1.05：1，最优选地上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周的比率为至多1.025：1。
上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比优选为至少1.005：1，还更优选地为至少1.01：1，甚至更优选地为至少1.015：1，最优选地上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比为至少1.02：1。
当从上方看时，腔室的横截面优选为圆形。
优选地，从腔室的壁到上部圆形开口的边缘的最小距离为至少5mm，更优选地至少10mm，最优选地至少15mm。
优选地，从腔室的壁到上部圆形开口的边缘的最小距离为至多40mm，更优选地至多30mm，最优选地至多20mm。
优选地，在腔室内测量的上表面和下表面之间的距离为至少5mm，更优选至少10mm，更优选至少15mm，甚至更优选至少20mm，还更优选至少25mm，甚至更优选至少30mm，还更优选至少35mm，最优选地，上表面和下表面之间的距离为至少40mm。
优选地，在腔室内测量的上表面和下表面之间的距离为至多100mm，更优选地至多90mm，还更优选地至多80mm，甚至更优选地至多70mm，最优选地，上表面和下表面之间的距离最多为60mm。
优选地，该装置具有10个入口，更优选9个，还更优选8个，甚至更优选7个，还更优选6个，甚至更优选5个，还更优选至少4个，最优选地该装置具有3个入口。
优选地，入口在腔室周围均匀间隔。
优选地，入口位于腔室的壁中。
优选地，入口是圆形的，更优选的是入口是扁平的狭缝。
优选地，入口的大小为至少1mm2，更优选至少5mm2，还更优选至少10mm2，甚至更优选至少20mm2，还更优选至少30mm2，甚至更优选至少40mm2，还更优选至少45mm2，最优选地，入口具有至少50mm2的大小。
优选地，入口的大小为至多200mm2，更优选至多175mm2，还更优选地至多150mm2，甚至更优选地至多125mm2，还更优选地至多100mm2，还更优选地至多85mm2的尺寸，还更优选地至多75mm2，最优选地入口的大小为至多60mm2。
优选地，入口被配置成将空气水平地引导到腔室中，更优选地，入口被配置成将空气向下引导到腔室中。
加压气体供应可以包括加压空气，压缩空气或泵送空气。
优选地，该设备包括锥体套筒堆叠保持器。
优选地，锥体套筒堆叠保持器保持、容纳或包括具有正常尖的顶端的标准锥体套筒的嵌套的堆叠，更优选地，其包括具有圆形顶端的套筒的嵌套堆叠，更优选地，其还包括完全没有顶端的截头锥体套筒的嵌套的堆叠。
优选地，该设备包括自动锥体套筒移除装置。
在第二方面，本发明提供采用了第一方面的设备的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供嵌套的锥体套筒的堆叠；
b)将堆叠的最下端从腔室的上方放入腔室中；和
c)使最下面的锥体套筒坐落在下部圆形开口内，并使最下面的锥体套筒上方的锥体套筒从腔室的顶部突出
其特征在于加压气体通过入口被引入腔室内，从而在腔室内产生升高的压力。
优选地腔室内升高的压力为至少100kPa，更优选至少110kPa，还更优选至少120kPa，还更优选至少130kPa，甚至更优选至少140kPa，最优选至少150kPa。
优选地腔室内升高的压力为至多200kPa，更优选至多190kPa，还更优选至多180kPa，还更优选至多170kPa，最优选至多160kPa。
附图说明
图1示出了与锥体套筒的嵌套的堆叠一起使用的本发明的设备。
图2示出了最下面的锥体套筒与堆叠分离的使用中的本发明的设备。
具体实施方式
如上所述，由于相同形状的套筒自然地适配在一起并卡住或楔紧，所以难以一致地且精确地将最下面的套筒从锥体套筒的嵌套堆叠中移除。当套筒一个在另一个中紧密地堆积时，在它们之间产生真空，在移除每个套筒时必须克服这些真空。因此，一个常见的问题是，套筒不能通过自动拾取装置从堆叠的底部移除。将多于一个的套筒从堆叠中取出也是一个常见的问题。
如下所述，本发明的设备可被用于将锥体套筒从锥体套筒的嵌套的堆叠中分离。
该设备具有由上下表面限定的腔室，上下表面由壁连接。上表面和下表面中的每一个都具有锥体套筒可以穿过其适配的圆形开口。可以理解的是，锥体套筒的形状取决于它们被设计为包含的锥体的形状，并且在本发明的上下文中，锥形套筒是空心圆锥形三维物体，在一端具有圆形开口，锥体本身被引入该圆形开口，而在另一端，套筒的壁终止于顶端。这些锥体套筒的壁从圆形开口到顶端以基本上直线渐缩。因此，锥体套筒的最宽的位置是锥体套筒的开口，尽管设备的上表面和下表面上的圆形开口被配置成适应这个最宽的位置并且基本上是圆形的，但它们不需要是完美的圆形，本发明不限于完美的圆形开口。然而，优选的是，开口是圆形的以对应于锥体套筒的圆形形状。
从下面的描述中可以理解，上部圆形开口与锥体套筒的最大圆周(即，锥体套筒的开口)具有相同的尺寸或略大于该最大圆周，并且下部圆形开口略小于锥体套筒的最大圆周。
上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少100％的圆周，优选地至少101％，更优选地至少102.5％，还更优选地至少105％，甚至更优选地至少110％，最优选地，上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少115％的圆周。上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多135％的圆周，优选地至多130％，更优选地至多127.5％，还更优选地至多125％，甚至更优选地至多120％，还更优选地至多117.5％，还更优选至多115％，最优选地，上部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多110％的圆周。
下部圆形开口的圆周为锥体套筒的最大圆周的至少100％，优选为95.5％，更优选地至少96％，还更优选地至少96.5％，甚至更优选地至少97％，还有更多优选地至少97.5％，最优选地，下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至少98％的圆周。下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多99.5％的圆周，优选地99.25％，更优选地至多99％，还更优选为至多98.75％，甚至更优选为至多98.5％，最优选地，下部圆形开口具有锥体套筒的最大圆周的至多98.25％的圆周。
优选地，上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比为至多1.5：1，更优选地至多1.4：1，还更优选地至多1.25：1，甚至更优选地至多1.1：1，还更优选地至多1.05：1，最优选地，上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比为至多1.025：1。上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比为至少1：1，更优选地至少1.005：1，还更优选至少1.01：1，甚至更优选地至少1.015：1，最优选地，上部圆形开口的圆周与下部圆形开口的圆周之比为至少1.02:1。
这种配置确保可以将锥体套筒的嵌套的堆叠引入腔室中，顶端首先穿过上部圆形开口，最下面的套筒将位于下部圆形开口内并由下部圆形开口保持就位。在该配置中，下部圆形开口因此被最下面的套筒阻塞，并且该套筒的上边缘位于腔室内。直接位于最下面的套筒上方的一个或多个套筒也位于腔室内部，同时该堆叠的其余部分从腔室的顶部突出。结果，上部圆形开口部分地被堆叠中的锥体阻塞。因此，腔室在底部被有效地密封，并且上部开口至少部分地被锥体套筒闭塞。在这种配置中，上部圆形开口允许锥体堆叠进入腔室，但是令人惊讶地确保当加压空气以一定的速率通过入口进入腔室时，空气只能以较慢的速率从腔室逸出，由此在腔室内产生加压环境。
腔室本身可以具有各种形状，但当从上方观察时，其横截面优选为圆形，使其对应于待处理的套筒的圆形横截面。这种形状确保了施加在腔室中的压力在整个腔室中基本均衡，并因此提供更一致的解嵌套性能。
为了确保腔室的内部容积被优化用于增压，并且因此用于解嵌套性能，从腔室的壁到上部圆形开口的边缘的最小距离优选为至少5mm，更优选地至少10mm，最优选至少15mm。优选地，从腔室的壁到上部圆形开口的边缘的最小距离是至多40mm，更优选地至多30mm，最优选地至多20mm。
如上所述，直接位于最下面的套筒上方的一个或多个套筒也位于腔室内部，而堆叠的其余部分从腔室的顶部突出。因此，在腔室内测量的上表面和下表面之间的距离优选为至少5mm，更优选至少10mm，更优选至少15mm，甚至更优选至少20mm，还更优选至少25mm，甚至更优选至少30mm，还更优选至少35mm，最优选地，上表面和下表面之间的距离至少为40mm。优选地，在腔室内测量的上表面和下表面之间的距离为至多100mm，更优选至多90mm，还优选地至多80mm，甚至更优选地至多70mm，最优选地，上表面与下表面之间的距离为至多60mm。这种配置确保除了最下面的锥体套筒之外，腔室中还有足够的锥体以便于解嵌套。
加压空气通过入口被输送到腔室，优选地，设备具有10个入口，更优选地9个，更优选地8个，甚至更优选地7个，还更优选地6个，甚至更优选地5个，还更优选地至少4个，最优选地，该设备具有3个入口。优选地入口围绕腔室基本等距地间隔开。优选地入口位于腔室的壁中，并且尽管它们可以是各种形状，但优选为圆形。更优选地，入口是扁平狭缝，因为已经发现这种形状实际上能够形成与锥体套筒相互作用的气刀并且提供增强的解嵌套性能。
入口的大小可以变化以确保腔室的快速增压和/或作为气刀的有效性能。因此入口的大小优选为至少1mm2，更优选至少5mm2，更优选至少10mm2，甚至更优选至少20mm2，还更优选至少30mm2，甚至更优选至少40mm2，还更优选至少45mm2，最优选地，入口的大小为至少50mm2，并且优选地至多200mm2，更优选地至多175mm2，还更优选地至多150mm2，甚至更优选地至多125mm2，还更优选地至多100mm2，甚至更优选地至多85mm2，还更优选地至多75mm2，最优选地，入口的大小为至多60mm2。
为了进一步增强锥体套筒的分离，入口优选地被配置为将空气水平地引导到腔室中，更优选地，入口被配置为将空气向下引导到腔室中。在这种配置中，空气能够与最下面的套筒相互作用，从而有利于解嵌套。
各种加压气体供应可被连接到入口，诸如加压空气，压缩空气或气泵装置，但是本发明不受加压气体供应类型的限制。
为了将锥体套筒的堆叠引导到腔室中，该设备还可以包含锥体套筒堆叠保持器，例如中空管或类似的筒。优选地，锥体套筒堆叠保持器可以包含具有正常尖的顶端的标准锥体套筒的嵌套的堆叠。锥体套筒堆叠保持器也可以包含具有圆形顶端的套筒的嵌套的堆叠。锥体套筒堆叠保持器也可以含有根本没有顶端的截头锥体套筒(即，用于具有圆形顶端的套筒的前体锥体套筒)。
为了移除最下面的套筒，该设备还可以具有位于腔室下方的自动锥体套筒移除装置。一旦最下面的锥形套筒已经从堆叠的其余部分被解嵌套，自动锥体套筒移除装置能够从腔室中移除最下面的锥体套筒。
本发明还提供采用上述设备的方法。将参照图1和图2来描述该方法。在本发明的方法中，嵌套的锥体套筒的堆叠1从上方即经由上部圆形开口3顶端向下地引入腔室2中。堆叠的最下部的锥体套筒4位于下部圆形开口5内，堆叠1中位于其上方的锥体套筒从腔室2的顶部突出。腔室由壁6，上表面7和下表面8限定。
如上所述，在这种配置中，锥体套筒1的嵌套的堆叠位于腔室2内，使得下部圆形开口5被最下面的套筒4阻塞，并且该套筒4的上部边缘位于腔室2内。直接位于最下面的套筒上方的一个或多个套筒也位于腔室内部，而其余部分从腔室的顶部突出。上部开口3因此部分地被堆叠中的锥体阻塞。腔室2在底部5处被有效地密封，并且上部开口3几乎完全被其他锥体套筒闭塞。
在本发明的方法中，加压气体通过入口9被引入腔室2中，以在腔室内产生升高的压力。发生这种压力升高是因为加压空气以大于空气可经由上部圆形开口3逸出的速率通过入口9进入腔室2。因此在腔室2内产生了加压的环境。腔室内的压力优选为至少100kPa，更优选至少110kPa，更优选至少120kPa，还更优选至少130kPa，甚至更优选至少140kPa，最优选至少150kPa。腔室内的压力优选为至多200kPa，更优选为至多190kPa，进一步优选为至多180kPa，进一步优选为至多170kPa，最优选为至多160kPa。
由于这种升高的压力和空气通过锥体堆叠和上部圆形开口3的边缘之间的狭窄环形空间逃逸，最下面的锥体套筒被迫与堆叠的其余部分分开。令人惊讶地发现，如图2所示，本发明的装置和方法实际上能够使堆叠的其余部分悬浮在最下面的锥体上方。当使用本发明的优选实施例时，入口产生实际上与锥体套筒相互作用的气刀。在这个实施例中，不仅锥体堆叠悬浮在最下面的锥体上方，而且气刀也可以用于渗入锥体套筒之间的真空，因此进一步增强了分离。在进一步的实施例中，入口被配置成将空气向下引导到腔室中，并且在这种配置中，不仅空气渗入锥体套筒之间，而且由于腔室内的空气压力迫使堆叠的其余部分向上而迫使最下面的锥体向下。
除了在操作性和比较性示例中，说明书中所有表示材料的量，反应条件，材料的物理性质和/或用途的数字都应被理解为在前面加上“约”。
在数值被公开为上限和/或下限和/或优选限制的范围的情况下，可以合并所有限制以描述优选的范围。

Claims (15)

1.一种用于从锥体套筒的嵌套的堆叠(1)中分离锥体套筒(4)的设备，所述设备包括具有通过一个或多个壁(6)连接的上表面(7)和下表面(8)的腔室(2)，上表面(7)具有上部圆形开口(3)，下表面(8)具有下部圆形开口(5)，其特征在于：
-上部圆形开口(3)具有的圆周为锥体套筒(4)的最大圆周的100-135％，
-下部圆形开口(5)具有的圆周为锥体套筒(4)的最大圆周的95-99.5％，以及
-腔室(2)具有能够连接到加压气体供应的入口(9)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述上部圆形开口(3)具有的圆周为所述锥体套筒(4)的最大圆周的至少101％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述上部圆形开口(3)具有的圆周为所述锥体套筒(4)的最大圆周的至多130％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述下部圆形开口(5)具有的圆周为所述锥体套筒(4)的最大圆周的至少95.5％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述下部圆形开口(5)具有的圆周为所述锥体套筒(4)的最大圆周的至多99.25％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述上部圆形开口(3)的圆周与所述下部圆形开口(5)的圆周之比为至多1.5：1。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述上部圆形开口(3)的圆周与所述下部圆形开口(5)的圆周之比为至少1.005:1。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述上表面(7)和所述下表面(8)之间的距离为至少5mm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，在所述腔室内部测量的所述上表面(7)和所述下表面(8)之间的距离为至多100mm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其中所述入口(9)被配置成将空气向下引导到所述腔室中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中所述设备包括锥体套筒堆叠保持器。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其中，所述堆叠保持器包括具有圆形顶端的套筒的嵌套的堆叠。
13.一种采用权利要求1至12中任一项所述的设备的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供嵌套的锥体套筒的堆叠(1)；
b)将所述堆叠的最下端从腔室(2)上方放入所述腔室(2)中；和
c)允许最下面的锥体套筒(4)位于下部圆形开口(5)内并允许位于最下面的锥体套筒(4)上方的锥体套筒从所述腔室(2)的顶部突出，
其特征在于，加压气体通过入口(9)被引入到所述腔室中，从而在所述腔室(2)内产生升高的压力。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述腔室(2)中的所述升高的压力为至少100kPa。
15.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，其中所述腔室(2)中的所述升高的压力为至多200kPa。
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