CN108290174B - 一种玻璃涂覆罩的可互换中心部段 - Google Patents

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Abstract

一种用于涂覆玻璃制品的装置，包括限定腔室的壳体结构，该腔室用于从与腔室流体连通的加压空气源接收空气或其它流体。壳体结构具有开口端和沿着开口端的至少一部分限定的表面。热交换插件可移除地定位在所述表面上。热交换插件具有一系列孔，用于将空气或其它流体从腔室分配到玻璃制品的邻近插件定位的表面上。插件可以用另一插件替换以调节空气或其它流体到玻璃制品上的流动路径。

Description

一种玻璃涂覆罩的可互换中心部段
本申请涉及并要求于2015年11月22日提交的美国临时申请No.62/259，179的权益，其内容通过引用并入到本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于涂覆玻璃容器的涂覆罩。
背景技术
在制造玻璃容器的过程中，玻璃容器的外表面通常涂覆有例如金属氧化物涂层，以改善其结构完整性。
涂覆过程传统地在涂覆罩中进行。在美国专利申请公开第2015/0101537号；美国专利第4389234号、第5081953号、第5140940号、第5454873号、第5599369号、第5584903号；和PCT专利申请No.WO1996020142中公开了涂覆罩，这些专利和申请中的每一个以引用的方式并入到本文中。在装配线式操作中，当玻璃容器在涂覆罩的中心部段下方或下面通过时，涂覆蒸汽被喷射到玻璃容器的外表面上。气流被输送通过涂覆罩的中心部段并到达容器的封闭件上，这样的气流通常会阻止涂层涂敷到容器的封闭件区域上，该封闭件区域在本领域中称为“瓶口(finish)”。这种气流产生缓冲区，该缓冲区基本上防止涂层材料沉积在瓶口上。
为了适应具有其自身独特尺寸和形状的不同玻璃容器(例如高颈啤酒瓶、婴儿食品罐、广口瓶等)，通常需要拆卸涂覆罩并用不同的中心部段来替换涂覆罩的整个中心部段，不同的中心部段将适应具有不同形状和/或尺寸的玻璃容器。使涂覆罩离线以拆卸和更换中心部段会导致昂贵的停机时间。
鉴于上述情况，在玻璃涂层工业中需要提供用于涂覆罩的可互换和热交换(hot-swappable)的中心部段。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于涂覆玻璃制品的装置，包括细长壳体结构，该细长壳体结构具有(i)至少两个壁，壁限定用于接收来自鼓风机的空气或其它流体的内腔室，以及(ii)安装表面，安装表面沿着内腔室的至少一部分限定。插件可移除地定位在安装表面上。插件具有用于将空气或其它流体从腔室分配到玻璃制品的邻近插件定位的表面上的孔。
根据本发明的另一方面，用于涂覆玻璃制品的套件，包括上述细长壳体结构和多个插件。每个插件构造成可移除地定位在安装表面上，并且每个插件具有用于将空气或其它流体从腔室分配到玻璃制品的表面上的孔。每个插件具有用于将空气或其它流体引导到玻璃制品上的不同布置的孔。
根据本发明的又一方面，一种用于改变涂覆玻璃制品的装置中的气流型式的方法包括以下步骤:
(a)移动该装置的进入面板以进入限定在装置内的腔室，其中腔室被构造成从与腔室流体连通的鼓风机接收空气或其它流体；
(b)从该装置移除定位在腔室内的第一插件；以及
(c)将第二插件定位在腔室中以代替第一插件，由此每个插件包括一系列孔，孔以特定气流型式将空气或其它流体从腔室引导到邻近插件定位的玻璃制品上，并且由第二插件限定的流动型式不同于由第一插件限定的流动型式。
附图说明
当结合附图阅读时，从下面的详细描述可以最好地理解本发明。包括以下附图:
图1A描绘了涂覆罩的中心部段的透视图。
图1B描绘了图1A的中心部段的透视图，其中可互换插件示出为部分地从中心部段的其余部分拆卸。
图2A描绘了沿着图1A中的线2A-2A截取的图1A的中心部段的透视截面图。
图2B描绘了插件和图2A的中心部段之间的连接的详细视图。
图2C和2D示出了插件和中心部段之间的替代连接。
图3描绘了图1A的中心部段的透视图，部分被剖开示出，其具有与图2A所示不同的可互换插件。
图4描绘了图1A的中心部段的透视图，部分被剖开示出，其具有与图2A和3所示不同的可互换插件。
具体实施方式
当结合附图阅读时，从下面的详细描述中可以最好地理解本发明，附图示出了为了说明目的而选择的本发明的示例性实施例。将参照附图说明本发明。这些附图是说明性的而不是限制性的，并且被包括在此以便于解释本发明。
示例性实施例的描述旨在结合附图阅读，附图被认为是整个书面描述的一部分。在说明书中，相对术语例如“下”、“上”、“水平”、“竖直”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“顶部”和“底部”以及它们的派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等应被解释为指如随后所述或如所讨论的附图中所示的取向。这些相对术语是为了便于描述，并且不需要在特定方向上构建或操作装置。关于附连、联接等的术语，例如“连接”和“互连”，是指这样一种关系，其中结构直接地或者通过中间结构间接地彼此固定或附连以及可移除的或刚性的附连或关系，除非另外明确描述。
作为本发明的背景技术，在美国专利第5081953号和第5584903号中公开了涂覆罩的示例。例如，美国专利5584903的涂覆罩的中心部段由附图标记10表示。本发明涉及如下所描述的涂覆罩的中心部段。
图1A描绘了根据本发明的一个示例的涂覆罩的中心部段12的透视图。图1B描绘了图1A的中心部段12的透视图，其中可互换插件13示出为部分地从中心部段12的其余部分拆卸。图2A描绘了沿图1A中的线2A-2A截取的中心部段12的截面图。应当理解，在这些图中未示出整个涂覆罩。
中心部段12通常包括导管14、上面板20、下面板22和可互换插件13，它们相互连接以形成内部通道。空气或其它流体从连接至导管14的加压空气源(未示出)通过中心部段12的内部通道分配到位于插件13下方的玻璃容器(未示出)上。加压空气源可以是例如鼓风机、风扇或压缩空气缸。加压空气源在下文中可称为鼓风机。
优选地，上面板20、下面板22和插件13具有大致相同的长度和宽度尺寸，以确保空气将在中心部段12的整个长度上循环。上面板20、下面板22和插件13的长度方向和宽度方向表面可以齐平。如图所示，上面板20的长度可以略短于下面板22和插件13，以在下面板22的顶面上容纳支架17。虽然上面板20和下面板22示出为矩形截面，但是应当理解，例如，这些面板的截面可以是正方形或圆形，或者是能够运送空气的任何其它形状。
现在参照中心部段12的各个部件，导管14在竖直方向上延伸并且具有中空矩形体。导管14的顶端直接或间接地连接到一个或多个风扇/鼓风机，风扇/鼓风机被构造成将空气(或任何其它流体)输送到中心部段12中。导管14的底端与形成在上面板20的顶侧中的开口连接并流体连通。导管14可通过例如焊接或紧固件附连到上面板20。尽管导管14示出为具有矩形体，但是本领域普通技术人员将认识到导管14可以是管状的或具有能够运送空气的任何其它形状。
上面板20是细长的三面U形面板，包括水平壁和两个悬垂腿，两个悬垂腿形成了在水平壁下方延伸的竖直壁。面板20的水平壁在其顶表面上包括开口(未示出)，该开口连接到导管14的下端。中空细长的上腔室16形成在上面板20的内表面与下面板22的顶壁25之间。面板20的前表面和后表面由盖21覆盖。盖21可以单独于面板20或者与面板20集成。
支架17固定地定位在上面板20(译者注：似应为“下面板22”)的顶壁上，销19安装在支架17中。在使用中，销19安装到在中心部段12上方延伸的竖直延伸杆(未示出)的端部。杆在竖直方向上移动，以便调节中心部段12的竖直位置，从而使中心部段12可以适应不同高度的玻璃容器。本领域技术人员将认识到，存在其它方式来调节中心部段12的竖直位置。
面板20的每个竖直壁的下端连接到下面板22的上表面。板20的竖直壁可以例如通过焊接或紧固件附连到板22。或者，面板20和22可以集成在一起。
下面板22是另一细长的三面U形面板，其包括水平壁25和两个悬垂腿，两个悬垂腿形成了在水平壁25下方延伸的竖直壁。水平壁25包括一系列开口23(示出了四行)，允许空气从腔室16进入腔室18。尽管未示出，但面板22的水平壁25可以是可移除地定位在中心部段12内以改变腔室16与18之间的气流路径的单独部件。此外，虽然未示出，但代替面板20，腔室16可以以导管的形式设置，该导管定位在腔室18内部以将空气或其它流体输送到腔室18中。
返回参考图1A，下面板22的前向表面由进入(access)面板32覆盖，面板22的后向表面(未示出)由盖(未示出)覆盖。进入面板32通过一个或多个紧固件34安装到面板22的前向表面。进入面板32延伸到轨道26处或轨道26下方的高度，使得进入面板32将插件13保持在中心部段12的内部。
插件13位于下面板22下方的高度处，使得在下面板22的内表面与插件13的顶表面之间形成第二中空细长下腔室18。插件13定位在限定于下面板22的每个竖直壁的自由端的安装表面上。下面板22的竖直壁的自由端是面板22的不受约束且未安装到上面板20的端部。更具体地，如图2B的详细视图所示，面板22的每个竖直壁的自由端包括呈弯曲唇缘形式的U形轨道26，该弯曲唇缘与形成在插件13的每个侧部的自由端上的互补U形轨道28接合。轨道26在本文中也可称为安装表面。
轨道26和28的几何形状可以不同于所图示和所描述的几何形状。例如，每个轨道可以包括平坦的垂直表面或V形，而不是具有U形，分别如图2C和2D所示。轨道26和28不是例如通过焊接而固定地安装在一起的。
优选地，插件13不固定地安装到面板22或与面板22整合。根据本发明的一个方面，不需要紧固件将插件13安装到面板22。本领域普通技术人员将认识到，存在用于插件13的其它安装布置。
插件13包括孔29，孔29构造成在玻璃涂覆过程中将空气或其它流体引导到玻璃容器的特定区域(例如容器的瓶口)上。孔29例如可以是开口、槽、狭缝或穿孔。在该过程中，玻璃容器在邻近或直接靠近插件13的向下表面27的位置处沿着中心部段12的长度方向行进。优选地，玻璃容器与表面27的间隔小于5英寸。更优选地，玻璃容器与表面27的间隔小于3英寸。
插件13几何形状和孔29的位置可以与图2A所示的不同。替代插件13’和13”分别示于图3和4中，应当理解，还存在其它替代设计。
图2A的插件13具有一系列弯曲部，用于适应例如具有宽形状容器开口的容器。图3的插件13’也具有一系列弯曲部，用于适应例如具有宽形状容器开口的容器。图4所示的插件13″是没有弯曲的平板，并且其表面的至少一部分穿设有孔29。插件13″可用于将空气输送到例如玻璃啤酒瓶的瓶口上。为了比较的目的，在插件13′中限定的孔29定位在比在插件13和13′中限定的孔29更高的高度处。另外，插件13和13’两者都向下延伸到轨道26下方的高度，而整个插件13”位于轨道26上方的高度。
插件13以及中心部段12的面板20和22可选地由例如铝板或钢板形成。替代地，如果需要，中心部段12的那些部件可以由塑料材料形成。如图所示，插件13可以是由一片材料所形成的整体的、一体式的和单片式的部件。插件13可由本领域普通技术人员已知的任何材料形成。
在玻璃容器涂覆过程中，鼓风机或其它加压空气源(未示出)输送空气(或其它过程流体)通过导管14并进入上腔室16，如图1A中的竖直箭头所示。上腔室16用作歧管，因为空气均匀地分布在上腔室16的整个长度上。然后空气通过壁25的开口23并进入下腔室18。下腔室18也用作歧管，因为空气均匀地分布在下腔室18的整个长度上。然后空气通过插件13中的孔29，随即空气被引导到玻璃容器的面向插件13的向下表面27的表面(例如，容器的瓶口，未示出)上。应当理解，化学涂层不通过插件13输送，而是通过单独的喷涂设备(未示出)喷涂到玻璃容器上。
为了移除现有的插件13并安装用于适应具有不同形状和/或尺寸的玻璃容器的不同插件13’，必须首先移除面板32，面板32通过一个或多个紧固件34安装到面板22的前向表面上。在图1B中省略了面板32，因为插件13被示出在安装到中心部段12上的过程中。一旦面板32被移除，就能将插件13简单地沿相反的水平方向(见图1B)滑动离开中心单元12，直到其不再位于中心单元12中。然后，新插件13’准备好安装到中心单元12中。首先，使插件13’的轨道28位于面板22的轨道26的顶部，然后使插件13’沿向前的水平方向滑动，直到插件13’的后端与面板22的后表面(未示出)邻接。然后重新安装面板32以将插件13’约束在中心部段12内。面板32的下边缘35延伸到插件13’的轨道28下方的高度，使得插件13’(或任何其它插件)在没有先移除板32的情况下不能移除。插件可以被热交换(hot－swapped)，即在不停止整个涂覆罩的操作的情况下在几分钟内用另一插件替换，由此最小化涂覆罩的停机时间。优选地，插件可以在小于10分钟内用另一插件热交换。更优选地，插件可以在少于5分钟内用另一插件热交换。
根据本发明的一个方面，插件13、13’和13”可以全部以套件的形式提供，该套件与中心部段12一起提供。最终用户可以选择适当的插件13、13’和13″，用于特定的涂覆操作。
应当理解，上述方法不限于任何特定步骤或步骤序列。
本发明还包括以下实施例。
1.一种用于涂覆玻璃制品的装置(12)，包括:
细长壳体结构(22)，其具有(i)限定用于接收加压空气或其它流体的内腔室(18)的两个或多个壁(25)，以及(ii)沿着其中一个壁的至少一部分限定的安装表面(26)。插件(13)可移除地构造在所述安装表面(26)上，所述插件(13)具有孔(29)，用于将所述加压空气或其它流体从所述腔室(18)分配到邻近所述插件(13)定位的所述玻璃制品的表面上。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述安装表面(26)限定在所述两个或多个壁中的一个壁的自由端上。
3.根据实施例1至2中任一项所述的装置，其中，所述安装表面(26)水平地且垂直于所述细长壳体结构的两个或多个壁中的所述一个壁延伸，所述安装表面(26)从所述细长壳体结构的壁悬垂。
4.根据实施例1至3中任一项所述的装置，其中每个安装表面(26)是弯曲唇缘，所述弯曲唇缘构造成与所述插件(13)的互补表面(28)接合以将所述插件(13)保持在所述壳体结构(22)上。
5.根据实施例1至4中任一项所述的装置，其中，所述壳体结构(22)包括面板，所述面板具有第一壁(25)和从所述第一壁(25)的相对侧基本垂直地延伸的两个垂直壁，并且其中，所述安装表面(26)限定在每个垂直壁的自由端上，所述第一壁(25)和所述垂直壁包括所述壳体结构(22)的两个或多个壁。
6.根据实施例1至5中任一项所述的装置，其中，所述壳体结构的所述第一壁(25)包括用于将空气引导到所述腔室(18)中的开口(23)。
7.根据实施例1至6中任一项所述的装置，其中所述装置(12)包括邻近所述腔室(18)定位的第二腔室(16)，其中所述腔室通过形成在所述第一壁(25)中的所述开口(23)彼此流体连通。
8.根据实施例7所述的装置，其中所述第二腔室(16)至少部分地由安装到所述面板(22)的第二面板(20)限定。
9.根据实施例1至8中任一项所述的装置，还包括导管(14)，所述导管(14)安装到所述第二面板(20)，所述导管(14)流体连接到加压空气源以输送空气通过所述导管(14)并进入所述第二腔室(16)。
10.根据实施例1至9中任一项所述的装置，其中，所述插件(13)未固定地安装到所述安装表面(26)。
11.根据实施例1至10中任一项所述的装置，其中所述装置(12)还包括安装到所述壳体结构(22)上的进入面板(32)，用于将所述插件(13)约束在所述腔室(18)内，其中，通过移动或移除所述进入面板(32)，能将所述插件(13)从所述装置(12)移除。
12.根据实施例1至11中任一项所述的装置，其中，所述插件(13)是由金属板或塑料形成的整体部件。
13.根据实施例1至12中任一项所述的装置，其中所述插件(13)远离所述腔室(18)延伸到位于所述壳体结构(22)下方的高度。
14.根据实施例1至13中任一项所述的装置，其中，所述插件(13)是可热交换的。
15.根据实施例1至14中任一项所述的装置，还包括第二腔室(16)，所述第二腔室定位成将所述加压空气输送到所述腔室(18)中。
16.根据实施例1至15中任一项所述的装置，其中所述第二腔室(16)位于所述腔室(18)的上方、下方、附近或内部。
17.一种用于涂覆玻璃制品的套件，包括:
细长壳体结构(22)，其具有(i)限定用于接收加压空气或其它流体的内腔室(18)的两个或多个壁(25)，以及(ii)沿着其中一个壁的至少一部分限定的安装表面(26)。该套件还包括多个插件(13，13′，13″)，每个插件(13，13′，13″)均构造成可移除地定位在所述细长壳体结构(22)的所述安装表面(26)上，并且每个插件(13，13′，13″)均具有用于将所述空气或其它流体从所述腔室(18)分配到所述玻璃制品的表面上的孔(29)，其中各插件(13，13′，13″)具有用于将所述空气或其它流体引导到所述玻璃制品上的孔(29)的不同布置。
18.根据实施例17所述的套件，其中所述多个插件(13，13’，13”)中的一个插件(13”)相对于所述安装表面延伸到与所述多个插件(13，13’，13”)中的另一插件(13”)不同的高度。
19.根据实施例17至18中任一项所述的套件，其中所述多个插件(13，13’，13”)中的一个插件(13)的孔(29)定位在与所述多个插件中的另一插件(13”)的孔(29)不同的高度处。
20.一种改变用于涂覆玻璃制品的装置(12)中的气流型式(airflowpattern)的方法，该方法包括:
(a)移动所述装置(12)的进入面板(32)以进入限定在所述装置(12)内的腔室(18)，其中所述腔室(18)构造成接收加压空气或其它流体；
(b)从所述装置(12)移除定位在所述腔室(18)内的第一插件(13)；以及
(c)将第二插件(13’)定位在所述腔室(18)中以代替所述第一插件(13)，由此每个插件(13，13’)包括一系列孔(29)，所述孔(29)以特定气流型式将空气或其它流体从所述腔室(18)引导到邻近所述插件(13)定位的所述玻璃制品上，并且由所述第二插件(13’)限定的流动型式不同于由所述第一插件(13)限定的流动型式。
21.根据实施例20所述的方法，其中在步骤(a)之前，所述方法还包括操作加压空气源以将加压空气输送通过所述第一插件(13)并到达所述玻璃制品上。
22.根据实施例20至21中任一项所述的方法，其中，在步骤(c)之后，所述方法还包括使所述进入面板(32)返回到其初始位置，并且操作所述加压空气源以将加压空气输送通过所述第二插件(13’)且输送到所述玻璃制品上。
在本说明书中，已经以使得能够编写清楚和简明的说明书的方式描述了实施例，但是应当理解的是，在不脱离本发明的情况下，可以对实施例进行各种组合或分离。例如，应当理解，这里描述的所有优选特征可应用于这里描述的本发明的所有方面。
在不脱离本发明精神的情况下，本领域技术人员将想到许多变化、改变和替换。因此，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这些变化。

Claims (12)

1.一种用于涂覆玻璃容器的表面的涂覆罩的可互换中心部段(12)，其能适应具有不同尺寸和/或形状的玻璃容器，所述可互换中心部段(12)包括:
(i)上面板(20)和下面板(22)，所述上面板和下面板中的每个分别包括水平壁和两个悬垂腿，所述两个悬垂腿形成了在水平壁下方延伸的竖直壁，所述水平壁和所述竖直壁限定用于接收加压空气或其它流体的第一内腔室(16)
(ii)沿着所述下面板的所述竖直壁中的至少一个的至少一部分限定的安装表面(26)；以及
(iii)可互换插件(13)，其可移除地互连于或安装在所述下面板(22)的所述安装表面(26)上，并且定位在位于所述下面板(22)下方的高度，从而在所述可互换中心部段(12)中、在所述下面板(22)的内表面和所述可互换插件(13)的顶表面之间限定第二内腔室(18)。
2.根据权利要求1所述的可互换中心部段，其中，所述安装表面(26)限定在所述下面板(22)的竖直壁中的一个壁的自由端上。
3.根据权利要求2所述的可互换中心部段，其中，所述安装表面(26)水平地且垂直于所述下面板(22)的垂直壁延伸。
4.根据权利要求2所述的可互换中心部段，其中每个安装表面(26)是弯曲唇缘，所述弯曲唇缘构造成与所述可互换插件(13)的互补表面(28)接合以将所述可互换插件(13)保持在所述下面板(22)上。
5.根据权利要求1所述的可互换中心部段，其中，所述下面板(22)的两个悬垂腿形成了从所述下面板(22)的水平壁(25)的相对侧垂直地延伸的两个垂直壁，并且其中，所述安装表面(26)限定在所述下面板(22)的每个垂直壁的自由端上。
6.根据权利要求1所述的可互换中心部段，其中，所述下面板(22)的所述水平壁(25)包括用于将空气引导到所述第二内腔室(18)中的开口(23)。
7.根据权利要求6所述的可互换中心部段，其中所述第一内腔室(16)和第二内腔室(18)通过形成在所述下面板(22)的所述水平壁(25)中的所述开口(23)彼此流体连通。
8.根据权利要求1所述的可互换中心部段，还包括导管(14)，所述导管(14)安装到所述上面板(20)上，所述导管(14)流体连接到加压空气源以输送空气通过所述导管(14)并进入所述第一内腔室(16)。
9.根据权利要求1所述的可互换中心部段，还包括安装到所述下面板(22)上的进入面板(32)，其中，通过移动或移除所述进入面板(32)，能将所述可互换插件(13)从所述中心部段(12)移除。
10.根据权利要求1所述的可互换中心部段，其中，所述可互换插件(13)是由金属板或塑料形成的整体部件。
11.根据权利要求1所述的可互换中心部段，其中所述可互换插件(13)延伸远离所述第二内腔室(18)。
12.根据权利要求1所述的可互换中心部段，其中，所述可互换插件(13)是可热插拔的。
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