CN108137246A - 中间存储装置和用于中间存储的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于已分开和已定向的制品(2)的中间存储器(1)，具有：制品入口(3)、可旋转的转盘(4)、螺旋形的存储器路径(5)和制品出口(6)，其中，将制品入口(3)设置在螺旋始端(7)上并将制品出口(6)设置在螺旋末端(8)上，其特征在于，螺旋形的存储器路径(5)具有设置在转盘(4)上方并与转盘无接触的固定的螺旋部(9)。

Description

中间存储装置和用于中间存储的方法

技术领域

本发明属于用于制造和继续处理例如在PET瓶上所使用的封闭件、特别是螺旋封闭件的机器的技术领域。本发明特别是属于借助于一种装置和一种方法在各个操作站之间运输这些封闭件的领域。

背景技术

封闭件或者由金属制成或者由塑料制成，后者通常是在注塑机中被制造、被抛出，在随后继续运输到散装存储器中冷却，在离开散装存储器时被定向并排列整齐，然后为了制成独特封闭件而在切割机之中或之前被最终分隔并切割或者用另一台机器做进一步处理。随后可以将螺旋封闭件继续运送到加注站并在这些加注站中拧在已充满的容器上。在切割机之前和/或之后使螺旋封闭件经受质量控制、特别是关于色差、底部污迹(Unterspritzer)、孔、毛刺、喷射点、气体阻隔保护层的存在和质量等，其中，有瑕疵的螺旋帽被剔除。与此同时，这种类型的生产线设备(In-Line-Anlage)关于产品的处理速度达到3500至4000件产品/分钟或更高。需要具有相似加工速度的相似方法步骤用于金属封闭件。

因此特别重要的是要将封闭件、特别是螺旋帽持续地供给各个工作站或者操作站，因此需要设置相应的中间存储器。在这种连续供应中，特别重要的是：即使是在中间存储过程中也不能改变已实现的制品方向，以便以这些制品供给的机器能够连续地工作并保持高的处理速度。此外重要的是：用相应的滞止压力将所定向的制品引向机器本身或者引向输送到机器的输送路径上，因此这些机器始终并在任何时刻都提取或被供应制品，以便不产生未被封闭的容器。

总体上，本发明涉及一种用于已定向的制品的中间存储器。为此，根据本发明的中间存储器具有制品入口、可旋转的转盘、固定的螺旋形存储器路径和制品出口，其中，要么制品入口要么制品出口被设置在螺旋始端上，相应的另一个口则被设置在螺旋末端上。本发明特别是涉及一种具有上述特征的、用于被整齐输送并被定向的、特别是由塑料制成的螺旋封闭件的中间存储器。

由专利文献WO2008/030937A2可知一种旋转的缓冲存储器，其中，从动的转盘具有与其抗扭连接的，亦即随同旋转的螺旋形阻挡件，该阻挡件限定了从转盘的外部区域到内部区域的产品路径，其中，固定的桥形件跨越转盘，并从中伸出手指状件到产品路径中，以便例如测量零件的运动速度。转盘的转速通过控制器来控制。在完全填充之后，缓冲存储器被清空，即，其以批处理模式工作，因此不适用于本发明所涵盖的应用领域。

由专利文献US5234098A可知一种转盘，其具有不是转动运动而是振动运动的螺旋轨道，该转盘在中心被连续地供给散装型的冷冻食品(例如豆子)，其中，各个豆子在跑过该振动运动的螺旋轨道时从冻结在一起的一团中散落出来，并随着间距的逐渐增加而彼此分开，因此豆子在跑过之后会成单排地离开转盘。出于可理解的原因，在该装置中豆子的方向并不重要。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于借助于一种装置或一种方法对已经定向的制品、特别是螺旋封闭件实现连续的中间存储。

本发明的目的通过一种中间存储器来实现，其中，螺旋形的存储器路径具有设置在转盘上方并与转盘无接触的固定的螺旋部。该螺旋形存储器路径使得最佳地利用圆形面，用于制品的中间存储。根据本发明，该螺旋部是阿基米德螺旋，即，在该螺旋中半径随着转动角度线性地增长。这使得制品在存储器路径中能够尽可能均匀地运动和行进。由于螺旋部是不动的，因此制品不会受到碰撞等，而是可以在螺旋壁上相对平缓地滑动。由于与转盘没有接触，因此在螺旋部或盘上没有磨损，并且也没有制动效应。因此转盘能够以恒定的速度轻松地旋转。

在本发明的一种设计方案中，螺旋部至转盘的间距是可调的，特别是在0.25mm至5mm之间，优选在0.4mm至2mm之间，特别是在0.5mm至1.75mm之间。这种设计方案的优点在于：能够使装置适配不同形状和/或不同尺寸的制品。同时，该设计方案还能够影响在工作条件下旋转的转盘上方的气流并使其无湍流。

如果螺旋部被构造为阿基米德螺旋并优选由完整的塑料或铝坯体雕成，则避免例如由于扁平材料的弯曲而不可避免地出现的弯曲、转折和不均匀的弧形。因此获得了特别平滑的滑道，这使得已经被定向并优选排成一行且彼此接触的制品(例如螺旋帽)能够尽可能少地被制动或转向。根据本发明，螺旋部也可以通过另一种成形方法制成，特别是通过3D打印制成。这也有利地避免出现转折或弯曲。

在本发明的一种扩展方案中，转盘具有平坦的和/或光滑的表面和/或被设计为以恒定的角速度旋转。这使制品易于在盘上滑动。

特别有利地，根据本发明的该扩展方案具有用于鼓吹定向气流的装置。借助于气流实现了用于制品的第二驱动装置，该第二驱动装置与旋转的转盘一起负责在制品出口处产生足够的制品压力，从而能够始终向后续的操作站(例如切割机)或者向到这些操作站的运输装置提供不间断的制品流，即使是在中间存储器几乎是清空的情况下。

在本发明的一种设计方案中，用于鼓吹定向气流的装置具有3至16个从螺旋始端径向向外延伸的臂，其中，在一个臂上设有两个或更多个出口开口，特别是与转盘表面非正交取向的出口开口。这使得在中间存储器的内部能够出现尽量均匀的流场因此在螺旋部中行进的制品实际上在其整个路程期间在朝向制品出口的方向上承受了尽可能同一方向并且同样强度的力。通过较多数量的臂，避免各个力冲击，使制品滑动顺畅并因此使得制品失去其空间定向或被损坏或形成胶着的风险非常低。

有利地，臂具有弯曲的走向，特别是圆弧状地延伸。由此，驱动空气还被鼓吹得更好、更均匀。这种“空气”也可以是诸如氮气或氩气的惰性气体、压缩空气、被净化的压缩空气、压缩机空气或其他的气体。

根据本发明，除了所描述的臂之外，用于鼓吹定向气流的装置还具有一个或多个气体储存容器，这些气体储存容器本身具有一个或多个气体出口开口，特别是狭缝。该气体储存容器在此被构造为圆柱形或箱形的容器，其位于螺旋部的上方，并且可以替代臂地也承担起臂的支承功能，但不是必须的。它们可以分块地构成，例如由两个、三个或四个子容器也可由各个可折叠的子容器组成。根据本发明，该气体储存容器在其内部具有一个或多个气体导向面。气体容器和气体导向面用于：始终提供足够的气体、缓冲压力峰值，并由此使得气流尽可能地均匀。根据本发明，气体出口开口、尤其是狭缝径向延伸，但是也可以配置有前述的臂，亦即特别是具有弯曲的走向并与转盘表面非正交地取向。

如果转盘的角速度不同于气体的流出速度，特别是慢于气体的流出速度，则制品通过转盘、也就是以近似恒定的角速度实现恒定的基本运输。这种基本运输被与借助空气流实现的对制品的更快的运输叠加，使得存储器路径中的制品流中所形成的空缺被填补，并使得在制品出口上始终有足够数量的封闭件等待处理。也就是说，通过这两种不同速度的驱动装置，始终保证对处于本发明下游的加工机器的供应。

用于在两个继续处理装置之间实现定向制品的中间存储的方法目标包括以下步骤：a)将已定向的制品输送到根据前述权利要求中的任一项所述的中间存储器中；b)借助于旋转的转盘使已定向的制品沿螺旋形的路径以第一速度运动；c)将该第一速度与通过鼓吹气体所产生的更高的第二速度相叠加；d)从中间存储器中分离出已定向的制品。这种方法的优点已经做了说明。

附图说明

下面参照附图以一种优选的实施方式对本发明做示例性的说明，其中，在附图中示出了更多有利的细节。功能相同的部件在此具有相同的附图标记。其中：

图1示出了根据本发明的装置的俯视图，

图2示出了该装置的剖视图，和

图3示出了第三种实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示意性示出了根据本发明的中间存储器1的俯视图。其在这里的直径为1米，该直径根据实施方式的不同可以在0.5米至2米之间。在该实施方式中，存储器路径大约为9米。该中间存储器被壳体17包围。驱动器、供给管线、控制器、气流传感器、中间存储器的充填度的测量仪、运输速度等没有被示出。

仅被示意性示出的供应部15，例如(真空)传送带，将制品2(在这里是螺旋帽)从未示出的配置有紧接着的分离装置和制品定向装置的制造设备引导至位于螺旋始端7上的制品入口3。此前被带到(为了稍后的继续处理)正确定向中的螺旋帽经由制品入口3、特别是经由制品入口的倾斜平面16从上方到达存储器路径5中，该倾斜平面的倾斜角度优选随着接近存储器路径5而增加。由此使得螺旋帽相对温和地实现从开始的水平运动向竖直运动的改变，而不会失去其定向。替代地，制品入口3也可以构造为单纯竖直延伸，在这种情况下需要配置相应定向的转向和挡板等，该转向和挡板改变螺旋封闭件运动方向。根据本发明，也可以从转盘4的下方供应制品2。中间存储器1的存储器路径5始于螺旋始端7，并螺旋形地向外延伸至螺旋末端8。在此，存储器路径5由转盘4以及与转盘垂直间隔开的、固定非转动的螺旋部9形成。螺旋部9由相比于产品更耐磨并具有光滑表面的材料(例如铝)制成，并优选由整块加工而成或通过3D打印制成。后者确保螺旋部具有均匀增长的半径，而没有接合缝、拱顶或弯曲。这些干扰可能会在螺旋帽需要高输送速度的情况下导致局部积聚，并因此最终导致存储器路径5被堵塞。特别是从图2中可以看出：在螺旋部9和转盘4之间存在有间距，该间距在0.25mm至5mm之间，优选在0.4mm至2mm之间，特别是在0.5mm至1.75mm之间。由此使得在运行期间可能发生的转盘4的不平坦不会导致在螺旋部9的与转盘相向的底侧发生摩擦，同时能够容易地在中间存储器中在螺旋部9的各个回旋之间引导空气(见下文)。螺旋部9的壁厚沿着螺旋是恒定的，但是也可以构造为，螺旋始端7的区域中比螺旋末端8的区域薄，或者在整个最外面有更好的螺旋。这降低了螺旋部9的总重量而不影响其稳定性，因为与在螺旋始端有看上去相对较多的回旋相比，在螺旋末端有看上去相对较少的回旋。此外，螺旋部9在中间存储器1的壳体17上的安装也是在后者的上方进行的，因此螺旋部悬浮在转盘的上方。在图1中示意性示出了仅在螺旋部9的边缘区域中的固定，但是根据本发明还存在借助于跨越或部分跨越存储器路径5的支承件实现的固定。这些支承件优选可松脱地与螺旋部相连接，以便使其能够出于维护或适配的目的而根据新的产品几何形状更换为其他的。这里的螺旋部9具有五个回旋。在螺旋部9的左下象限中以虚线示出了五个臂13，这些臂隶属于装置11，该装置从上方将空气或氮气或其他的气体鼓吹到存储器路径5中。这些臂13均匀地分布在螺旋部9的基面上。在其他的实施方式中，臂可以有不同的数量和方向，特别是比该示例中更多或更少的臂。

转盘4在其面向螺旋部5的一侧具有光滑的表面，例如硬化的玻璃板。同样适合作为光滑表面的还有金属板或塑料表面，后者特别是在要求其耐磨的情况下可以对其进行纤维强化。在这种情况下，该表面既可以作为覆层配置在基体上，也可以构成转盘的整个本体。在其工作期间转盘4以恒定的角速度运行，以便为产品提供基本的动能并确保它们在存储器路径5中被尽可能均匀地运输。

螺旋末端8同时形成制品出口6，已被中间存储的螺旋帽从该制品出口出来转移到例如未示出的切割机或被该切割机接收。这通常是用有可能是啮合的转盘来实现的，转盘的外周被构造为波浪形的并带有产品袋，螺旋帽作为产品被收纳在这些产品袋中。该制品出口6也可以被特殊地成型，即水平倾斜地并关于螺旋盖直径收窄地成型，并且其收窄还是可调的，可以配置另外的底座(Untergründe)或其它的例如从上方引导的导向元件，特别是被弹簧加载的导向元件以压制产品，导向元件优选具有导入区/导入斜面。最后，根据本发明，产品的转移也可以在连接系统上进行，而不是直接在切割机上进行。根据本发明，还可以转移到另一个传送路径上，例如气道，该传送路径将螺旋帽转送到操作站，并且该传送路径完全可以具有1m或1.5m的长度。

图2示意性示出了本发明的装置1的穿过转盘4的圆心的剖视图。从中可以看到壳体17的壁。在此，壳体17可以特别是在其上侧具有活门，以便能够获得通向存储器路径的(维护)通道。供应部15可以设置在该装置的上方，并从上方穿透壳体盖或者如概略示出的那样具有进入壳体17中的侧向入口。还可以看到转盘4的转动方向以及螺旋部的被切割的壁，其与气隙间隔开。该气隙也能够使气流从一个螺旋部回旋穿越到下一个螺旋部回旋，以使气流沿着存储器路径尽可能均匀地、最好层状地(laminaren)流动。转盘驱动器、转盘控制器、任何的传感器件、任何的供应管线和清除管线都被省略。装置1设置在其旁或上方的机架也被省略。

在装置上固定或模制有支承臂18，这些支承臂承载螺旋部9并使其间隔开地悬浮保持在转盘4的上方。在此也又只示出了在螺旋部的最外层回旋上的侧向固定情况，其他的固定地点和类型根据本发明同样是被例如悬挂地建立在支架上或转盘的外面。

在螺旋部9的背向转盘4的边缘的上方设有装置11。该装置具有臂13，这些臂带有出口开口14，气体流、特别是空气流从这些出口开口流出。尽管在这里是竖直画出的，但是空气流或氮气流的出口方向优选倾斜地向下指向，以便也向螺旋盖2提供沿进给方向的力分量。根据本发明，不是固定的角度，该角度也是可调整的，其从几乎垂直调整到几乎水平，甚或在运行期间在该范围中被控制地和被检查地调整。在这里，臂13按照两个相邻的臂之间有45°的角距被径向均匀地设置。根据本发明，这些角距还可以是45°、60°、72°、90°、120°和180°，或者换句话说可以有8至18个臂。在这种情况下，需要在存储器路径的每个部分中形成尽可能均匀和同一强度的空气流与过高的构造费用和实现从上面接合到存储器路径中所引起的过高复杂之间寻求平衡。但是后者对于出现存储器路径被堵塞并必须手动解决的情况来说总是需要的。未示出的还有臂13与气体供应部的连接，这可以针对所有的臂在中央进行，或者也可以针对一个臂或一组臂分散地进行。

图3示意性示出了包括有气体储存容器19的另一种实施方式。该气体储存容器在此仅具有一个节段，该节段可围绕铰链22折叠。指向转盘4的气体储存容器19底部具有狭缝21，这些狭缝径向地并且非正交地指向转盘4的平面。

正如所提及的那样，根据本发明的存储器可以被结合到运输路径中，特别是被结合到由气道(也被称为射流)组成的运输路径中。在这种情况下，产品经由运输路径运输到存储器并从存储器运走。因此，根据本发明的存储器可以安装在任何合适的位置，并且不必直接设置在生产线设备的其他组件上。

附图标记列表

1 中间存储器

2 制品

3 制品入口

4 转盘

5 存储器路径

6 制品出口

7 螺旋始端

8 螺旋末端

9 螺旋部

10

11 装置

12 气流

13 臂

14 出口开口

15 供应部

16 倾斜的平面

17 壳体

18 支承臂

19 气体储存容器

20 气体出口开口

21 狭缝

22 铰链。

Claims (11)

1.一种用于已分开的和已定向的制品(2)的中间存储器(1)，具有：制品入口(3)、能旋转的转盘(4)、螺旋形的存储器路径(5)和制品出口(6)，其中，要么所述制品入口(3)要么所述制品出口(6)被设置在螺旋始端(7)上并将相应的另一个口设置在螺旋末端(8)上，其特征在于，所述螺旋形的存储器路径(5)具有设置在所述转盘(4)的上方并与所述转盘无接触的固定的螺旋部(9)。

2.根据权利要求1所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述螺旋部(9)至所述转盘(4)的间距是可调的，特别是在0.25mm至5mm之间，优选在0.4mm至2mm之间，特别是在0.5mm至1mm之间。

3.根据权利要求1或2所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述螺旋部(9)被构造为阿基米德螺旋并优选由整块塑料或铝坯体加工构成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述转盘(4)具有平坦的和/或平滑的表面，和/或被设计为以恒定的角速度旋转。

5.根据前述权利要求中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述中间存储器(1)具有用于鼓吹定向气流(12)的装置(11)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述用于鼓吹定向气流(12)的装置(11)具有3至16个从所述螺旋始端(7)沿径向向外延伸的臂(13)，其中，在一个臂(13)上设有两个或更多个出口开口(14)，特别是与转盘表面(10)非正交取向的出口开口(14)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述臂具有弯曲的走向，特别是圆弧状地延伸。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述用于鼓吹定向气流(12)的装置(11)具有一个或多个气体储存容器(19)，所述气体储存容器本身具有一个或多个气体出口开口(20)，特别是狭缝(21)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，所述转盘(4)的角速度被设计为不同于气体的流出速度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的中间存储器(1)，其特征在于，从所述转盘(4)的背向所述螺旋部(9)的一侧实现所述制品入口(3)。

11.一种用于在两个继续处理装置之间实现对已定向的制品的中间存储的方法，包括以下步骤：a)将已定向的制品输送到根据前面任一项权利要求所述的中间存储器中；b)借助于旋转的转盘使所述已定向的制品沿螺旋形的路径以第一速度运动；c)将该第一速度与通过鼓吹气体产生的更高的第二速度叠加；d)从所述中间存储器中分离出所述已定向的制品。