CN109863110B - 用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头，以及使用至少一个这种封盖头的封盖组件。用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头(30)包括：盖子(50)的夹持组件(10)，其包括沿垂直轴线(A)纵向延伸的中空主体(11)，所述中空主体(11)内部限定有所述盖子的接收和保持座(12)，所述接收和保持座(12)下端由用于放入盖子(50)的入口(13)限定；夹持组件(10)的移动组件(31)，其连接到夹持组件(10)，以用于控制夹持组件(10)的运动并与夹持组件气密地分离；推出构件(16)，其可自由轴向滑动地容置在夹持组件(10)的中空主体(11)内。所述封盖头的特征在于：推出构件(16)带有至少一个第一磁性元件(20)，该第一磁性元件(20)适于与具有相同极性的至少一个第二磁性元件(23)磁性相互作用，所述第二磁性元件(23)位于夹持组件(10)的外侧，且轴向高度大于第一磁性元件(20)，从而第二磁性元件(23)朝第一磁性元件(20)的相对轴向接近使得推出构件(16)朝夹持组件(10)的下部入口(13)平移。

Description

用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头

技术领域

本发明涉及一种用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头，以及使用至少一个这种封盖头的封盖组件。更具体地，本发明涉及一种用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头，其配备有特别可靠的适于在无菌环境中操作的推出装置。

背景技术

封盖头是将盖子或塞子紧密地密封在例如，用于盛装食用品如，饮料的容器或瓶子的开口上的装置。在已知的方式中，这种头包括用于夹持盖子的组件，该组件通过位于夹持组件轴向上方的移动组件移动。一般而言，移动组件包括多个控制机构和封闭在壳体内的相关润滑系统。

封盖头通常在封盖组件中使用，该封盖组件也称为“封盖机”，其通常包括沿一条路径移动多个封盖头的可移动支架，所述封盖头通常按照某一路径安装在该支架的周边上，待封盖的容器也在该路径上传送，且所述封盖头与该容器一起同步移动。

当每个封盖头和位于该头下方的相应容器沿共同路径移动时，预先加载有通过夹持组件保持在适当位置的盖子的封盖头向下移动，同时旋转夹持组件以便将盖子拧在容器的颈部上，然后该封盖头移回到提升位置。

如果没有执行盖子施放操作，例如，由于下方没有容器或者由于在该头的夹持组件中的盖子的位置未对准，阻碍在容器口上恰当地施放盖子，则需在所述头返回到位置之前移除所述盖子，其中，在该位置，该头采用新盖以在新容器上执行新的封盖循环。

为此，现有技术中的封盖头通常配备有一个推出杆，该推出杆安装成轴向滑动通过形成该头的组件，且该推出杆的轴向位置由相应的控制驱动器，例如机械凸轮驱动器控制，其中，其连接到该杆的辊子可滑动地受限。

申请人注意到，导向通过封盖头的推出杆的设置可能是位于该头下部的保持在无菌状态的夹持组件和位于上方的移动组件之间的污染源，其中，所述杆通过所述位于上方的移动组件滑动。

实际上，为了符合例如在食品领域中清洁度和卫生安全条例的要求，必须保持上部与下部隔离，因为如上所述，前者包括机器的各种控制机构和相关润滑系统。

为了消除上述缺点，已知的是，使用仅限定在该头外侧下部的推出构件，来代替穿过移动组件并从其底部出来朝向夹持组件的推出杆。更具体地，提供了一个小圆筒，其容置在限定于夹持组件中的盖子接收座内，以便在该座中自由地轴向滑动并且连接到夹持组件周围的周向外凸缘。当拿取盖子时，该盖子进入接收座，并趋向于与周向凸缘一起轴向提起小圆筒。

如果盖子在离开封盖路径时滞留在夹持组件中的接收座内，而外凸缘处于提升位置，则盖子与止动壁相互作用，阻止其与封盖头一起提升。这种相互作用使凸缘相对于盖子接收座下降，因此小圆筒向该座中的盖子施加向下的推力，从而推出盖子。

申请人注意到，这种解决方案，虽然它没有在移动组件和夹持组件之间造成污染的风险，因为推出构件仅被完全限定在夹持组件内，但也具有一些缺点。实际上，它迫使设置沿封盖路径定位的支座，推出件可以与该支座配合。

而且，申请人还注意到，这种解决方案需要制造结构更为复杂的夹持组件，该结构必须适合于容置小圆筒并允许其与外凸缘连接。

此外，申请人注意到由外凸缘围绕的夹持组件的总重量和尺寸增加，使得所得结构的惯性矩显著增加，从而对变速或高速时的性能产生不良影响。

更进一步地，申请人注意到，当盖子插入到夹持组件中的接收座内时，圆筒因重力而搁置在盖子本身上，从而在封盖路径中有时会产生不希望的推出。

发明内容

因此，本发明要解决的问题是提供一种封盖头，该封盖头配备有一个盖子推出构件，该盖子推出构件能够在不污染封盖头的夹持组件的情况下操作且同时几乎不会受到磨损。

在这样的问题中，本发明的目的是设想一种配备有盖子推出构件的封盖头，其特征在于：在旋转的情况下具有有限的惯性矩，同时具有简单紧凑的结构，并且可以用有限的成本生产。

特别地，本发明的另一个目的是提供一种封盖头，该封盖头配备有盖子推出构件，以尽量减小不希望的推出风险。

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头，其包括：

盖子的夹持组件，其包括沿垂直轴线纵向延伸的中空主体，在所述中空主体内部限定有盖子的接收和保持座，所述接收和保持座在其下端由入口限定，所述入口用于放入所述盖子；

用于夹持组件的移动组件，其连接到夹持组件以控制其移动并与夹持组件气密地分离；以及

推出构件，其可自由轴向滑动地容置在夹持组件的中空主体内；

其中：所述推出构件带有至少一个第一磁性元件，所述第一磁性元件适于与至少一个具有相同极性的第二磁性元件磁性相互作用，所述第二磁性元件位于所述夹持组件外侧并且轴向高度大于所述第一磁性元件，以便第二磁性元件朝第一磁性元件相对轴向接近会使得推出构件朝向夹持组件的下侧入口平移。

申请人认识到，通过使用位于不同的轴向高度且极性相同的一对磁性元件，可以传递轴向推力而不需要使待移动构件相互接触。以这种方式，有利的是推力可以传递到待推出的盖子上，但无需通过容置在无菌夹持组件内的推出构件与可能污染它的外部构件接触而起作用。

实际上，通过第一元件和第二元件的轴向接近，使得带有第一磁性元件的推出构件相对于中空主体的向下运动，该运动又形成对盖子的向下推力，并由此推出盖子，而两个磁性元件之间没有任何接触。

通过减少磨损和微粉末的产生，其在延长封盖头的寿命方面带来了相当大的益处。

作为进一步但不是最后的优点，可以制造具有简单结构和紧凑尺寸的封盖头，因此降低了惯性矩，从而操作性能有所提高。

根据本发明的第二方面，本发明涉及一种封盖组件，其包括：用于移动沿待封盖的容器的传送路径在容器或瓶子上施放盖子的至少一个封盖头的可移动支撑结构；以及至少一个如上所述地在容器或瓶子上施放盖子的封盖头。

有利的是，本发明的封盖组件实现了上述与在容器或瓶子上施放盖子用的封盖头相关的技术效果。

本发明可以具有以下优选特征中的至少一个，所述优选特征可以根据需要特定组合在一起以便应对特定的应用需求。

优选地，第二磁性元件包括在移动组件内部，并且借助于移动构件在远离夹持组件的位置和邻近夹持组件的位置之间沿轴线轴向平移。

更优选地，所述移动构件是沿轴线垂直滑动并且在其下端带有所述第二磁性元件的杆。

由于第二磁性元件配置在移动组件内，可以使封盖头整体紧凑。实际上，不再需要设置旨在与沿封盖路径设置的支座配合的向外突出的构件。因此，可以取消这种支座，从而进一步简化整个系统。

优选地，所述至少一个第一磁性元件是位于所述推出构件上方并与其刚性连接的永磁体。

优选地，夹持组件包括由磁性材料或可磁化材料制成的悬挂构件，其适于与第一磁性元件磁性相互作用，以便形成推出构件的悬挂状态。

在本说明书和所附权利要求中，“可磁化材料”的表述旨在表示在外部磁场的作用下能够极化并且可能保持这种极化一段时间的任何材料。一般而言，铁磁和顺磁材料是可磁化材料。

在本说明书和所附权利要求中，“适合于仅在邻近时(磁性地)相互作用”的表述旨在表示仅当相互作用元件相紧邻或相接触时产生足以克服重力的吸引力的磁接合。

申请人认识到，通过使用与第一磁性元件磁性配合的悬挂构件，当盖子进入接收座中，且将推出构件向上推使其靠近悬挂构件时，可以实现推出构件的悬挂状态。

实际上，申请人已经认识到，通过使用悬挂构件，能够仅在与推出构件实质接触的情况下产生足够克服重力的吸引力，可以在不影响推出构件的操作以及在随后的操作阶段中将其改变的情况下达到磁悬挂状态。

有利的是，在这种情况下，推出构件不会将重量放在盖子上，从而基本上消除了在封盖路径中意外推出盖子的风险，同时由推出构件执行的推出动作不受磁性相互作用的影响。。

优选地，悬挂构件是中空主体的内壁的至少一部分。

更优选地，悬挂构件是壁的至少一部分，该壁垂直于轴线延伸并且在上侧限定中空主体。

有利的是，以这种方式，该垂直壁除了用作推出构件的悬挂构件之外，还实现了用作其轴向滑动的上端止动件。

优选地，推出构件与销刚性连接，该销横向地与一对纵向槽接合，所述纵向槽平行于轴线延伸并且位于中空主体的侧壁中。

优选地，与第一磁性元件极性相同的第二磁性元件安装在沿可移动支撑结构的周边定位的至少一个壁上，并且优选其从该沿可移动支撑结构的周边设置的至少一个壁的下表面突出。

更优选地，推出构件与周向凸缘刚性连接，所述周向凸缘可轴向滑动地设置在管状主体外侧，所述至少一个第一磁性元件设置在所述周向凸缘上，以便于从其上表面突出。

更进一步优选地，所述至少一个第一磁性元件包括一环形磁体，或环形配置且轴向极性相同的多个磁体。

当第二磁性元件位于该头外侧并且安装在沿可移动支撑结构的周边定位的壁上时，有利于在没有接触的情况下与夹持组件发生相互作用，从而在延长封盖头寿命方面提供了相当大的益处。实际上，与现有技术中的解决方案相比，可显著减少磨损和微粉产生，在现有技术的解决方案中，其只是通过与推出件连接的凸缘和壁之间的接触的相互作用来操作推出构件。

更优选地，所述至少一个第二磁性元件包括具有一细长且可能是弯曲形状的永磁体，或者具有沿直线或弧形的一部分设置的轴向极性相同的多个永磁体。

更优选地，沿支撑结构的周边定位的至少一个壁相对于水平面倾斜，并且相对于支撑结构向前移动的方向从较高位置延伸到较低位置。

有利的是，该倾斜设置使得在推出期间产生渐进力。

在替代方案中，该沿支撑结构的周边定位的至少一个壁基本上与水平面平行设置。

优选地，推出构件带有至少一个第三磁性元件，该第三磁性元件适于与悬挂构件磁性相互作用，以形成推出构件的悬挂状态，所述第三磁性元件和悬挂构件之间的磁性相互作用方式为仅当推出构件被带到靠近悬挂构件或与其接触时才形成悬挂状态。

优选地，所述至少一个第三磁性元件是嵌入在所述推出构件的外壁中并从该壁突出的至少一个永磁体。

更优选地，所述至少一个第三磁性元件是嵌入在所述推出构件的上部外壁中并且从该壁向上突出的至少一个永磁体。

在替代方案中，所述至少一个第三磁性元件是嵌入在所述推出构件的侧外壁中并且从该壁横向突出的至少一个永磁体。

优选地，所述至少一个第三磁性元件是至少一个环形永磁体，或包括环形设置且极性相同的多个磁体。

如果必须利用特定组合所带来的特定优势，则可以根据前面的描述任意地将各个配置中的不同特征组合在一起。

附图说明

图1是本发明的封盖头的第一种实施方式的局部剖视侧视图，其中，该封盖头中有助于盖子推出的构件处于第一操作状态下；

图2是图1所示的封盖头中有助于盖子推出的构件在第二操作状态下的局部剖视侧视图；

图3是图1所示的封盖头中有助于盖子推出的构件在第三操作状态下的局部剖视侧视图；

图4是本发明的封盖头的第二种实施方式中的夹持组件的局部剖视的第一侧视图，其中，盖子被放入夹持组件的接收座中；

图5是图4所示的夹持组件在推出步骤开始时的局部剖视的第二侧视图；

图6是图4所示的夹持组件在推出步骤结束时的局部剖视的局部第二侧视图；

图7是图4所示的夹持组件在接近一对邻接壁的步骤中的透视图，夹持组件与该邻接壁配合以执行盖子推出；

图8是包括多个封盖头和图7所示的邻接壁的封盖组件俯视图，其中，所述封盖头配备有图4所示的夹持组件。

具体实施方式

在以下描述中，为了描述附图，使用相同的附图标记表示具有相同功能的结构元件。此外，为了清楚起见，一些附图标记可能没有在所有附图中示出。

参照附图，示出了封盖头30，封盖头30底端带有用于盖子50的夹持组件10，如图1至3所示的第一实施方式中，推出构件16在所述夹持组件10中工作。

通过移动组件31移动(平移和/或旋转)夹持组件10，其中，所述移动组件31包括在封盖头30中并位于夹持组件10上方。移动组件31未详细示出，因为它可以以任何本领域已知的方式制造。同样地，也没有详细示出其上安装有图1所示的封盖头30的封盖组件100的结构，因为这种结构也可以以本领域已知的任何方式制造。

一般而言，封盖组件100通常具有转盘结构，该转盘结构上具有多个封盖头，所述多个封盖头沿转盘与容器的相应支撑件一起同步周向移动，所述支撑件也安装在转盘101上。这种封盖组件100通过图8中的示例示意性地示出。

转盘每转一圈，各封盖头30就轴向移位，并且可使其旋转以将盖子50(通过插入或通过螺纹连接)接合在容器(未示出)的口上。

在每个操作循环期间，各封盖头30(以已知的方式)从盖子供给盘102拿取相应的盖子50，将其下降以便将盖子50施放在容器口上，然后再将其提升到上部死点位置，在此准备再次拿取新的盖子50。

如图1至3中所示的夹持组件10包括管状中空主体11，其在内部限定有盖子50的接收和保持座12。为此，主体11具有入口13，该入口13设置有适于通过正向或非正向接合(例如弹性地)保持盖子50的装置。在图中所示的例子中，这种保持装置包括：多个球14；以及围绕多个球14并在管状主体11周围延伸的弹性环15。球14穿过座12内表面的开口突出，以便弹性环15将它们压抵在盖子50的侧壁上。

当封盖头30下降到由供给盘102承托的盖子50上拿取盖子时，盖子50通过克服弹性环15的作用进入座12，并且由于环15的弹性反作用力将球14推抵在盖子50侧壁上的作用，盖子50被保持在该座12中。

推出构件16可滑动地安装在夹持组件10的管状主体11内，并且容置在盖子50的接收座内，以便沿管状主体11的轴线A自由地轴向平移。

推出构件16与径向销18刚性连接，该径向销18与形成在管状主体11的侧壁中的一对纵向槽19接合并引导推出构件16的轴向平移运动。

根据本发明，第一磁性元件20刚性地连接在推出构件16上方。此外，设置与第一磁性元件20轴向极性相同的第二磁性元件23，并使第二磁性元件23从上方接近第一元件20，从而使第一元件20向下平移。

在如图1至3所示的实施方式中，具有相同轴向极性的第二磁性元件23设置在杆26上，所述杆26容置在夹持组件10的移动组件31内并可沿轴线A垂直滑动。

有利的是，杆26完全容置在封盖头30的移动组件31内，并且其平移运动被限制在所述组件内。以这种方式，移动组件31通过壁21与夹持组件10气密地分离，从而将无菌下部与操作上部隔离。

当杆26平移以接近分隔件21，从而使第二磁性元件23从上方接近第一磁性元件20时，如图2和3所示，第一磁性元件20和轴向极性相同的第二磁性元件23之间的磁性斥力导致推出构件16向下平移，从而形成对盖子50的向下推力作用并因此将其推出。

参照图3，当盖子50的接收和保持座12是空的时，推出构件16因重力而保持在其下端止动位置，更靠近夹持组件10的端口部13。相反，当盖子50被放入接收和保持座12中时，如图1所示，推出构件16移回到该图所示的位置。在该位置，第一磁性元件20与分隔壁21接触。

有利的是，分隔壁21由可磁化材料制成，以便与推出构件16上的第一磁性元件20磁性相互作用，并且当与其接触时，产生足够维持悬挂设置的吸引力，由此推出构件16不会将重量放在盖子50上。

图4至7示出了本发明的封盖头的夹持组件10的第二种实施方式。

图4至7所示的夹持组件10也包括一个管状中空主体11，其内部限定有用于盖子50的接收和保持座12。一个圆柱形推出构件16可滑动地安装在夹持组件10的管状主体11内。推出构件16被限定在盖子50的接收和保持座12内，以便沿管状主体11的轴线A自由地轴向平移。

推出构件16刚性地连接到周向凸缘17，该周向凸缘17以可轴向滑动的方式安装在管状主体11的外侧。凸缘17通过径向销18刚性地连接到内部的推出构件16，所述径向销18与形成在管状主体11侧壁中的一对纵向狭槽19接合。

根据本发明，多个第一磁性元件20嵌入凸缘17的边缘中并从凸缘17的上表面突出。

多个第一磁性元件20与具有相同轴向极性的第二磁性元件23配合，所述第二磁性元件23安装在一对水平壁24上，该水平壁24相对于转盘的移动方向，在紧邻从盖子供给盘102上拿取新的盖子50的区域的上游沿转盘封盖组件100的路径圆周设置。

第二磁体23从水平壁24的下表面突出。当第一磁性元件20从下方接近第二磁性元件23时，磁性斥力可防止周向凸缘17超过给定的极限距离而接触到所述的一对水平壁24。

因此，封盖头30相对于水平壁24的提升使得推出构件16保持在相同的高度，因为凸缘17与所述壁24保持一定距离。这导致推出构件16相对于封盖头30所带的管状主体11向下移动，该移动又形成对盖子50的向下推力并因此推出盖子50。

此外，推出构件16在其上侧带有第三磁性元件22，并且在管状主体11中设置分隔壁21，所述分隔壁21与轴线A正交并且设置在推出构件16上方。所述分隔壁21除了使无菌下部与操作上部隔离之外，还用作推出构件16的滑动的上端止动件。

有利的是，分隔壁21由可磁化材料制成。以这种方式，当盖子50被放入接收和保持座12时，推出构件16移回到图4所示的位置。在该位置，第三磁性元件22与分隔壁21接触，以便与该壁磁性相互作用并产生足够的吸引力以保持悬挂设置，由此推出构件16不会将重量放在盖子50上。

从上面的描述中可清楚地看出本发明的用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头以及相应的封盖组件的特征，同样也清楚显明了相关的优点。

在不脱离本发明的教导的情况下，上述实施方式可有其他变型。

最后，显而易见的是，所设想的用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头易于进行若干改变和修改，所有这些都在本发明的范围内。而且，所有细节都可以用技术等效物代替。在实践中，根据技术要求，可以采用任何材料以及任何尺寸。

Claims (11)

1.用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头（30），其包括：

盖子（50）的夹持组件（10），其包括沿垂直轴线（ A）纵向延伸的中空主体（11），所述中空主体（11）内部限定有用于所述盖子的接收和保持座（12），所述接收和保持座（12）的下端由用于放入所述盖子（50）的入口（13）限定；

所述夹持组件（10）的移动组件（31），其连接到所述夹持组件（10）以用于控制所述夹持组件（10）的移动并与所述夹持组件气密地分离；以及

推出构件（16），其可自由轴向滑动地容置在所述夹持组件（10）的所述中空主体（11）内；

其特征在于：所述推出构件（16）带有至少一个第一磁性元件（20），所述第一磁性元件（20）适于与至少一个具有相同极性的第二磁性元件（23）磁性地相互作用，所述第二磁性元件（23）位于所述夹持组件（10）的外侧并且轴向高度大于所述第一磁性元件（20），从而所述第二磁性元件（23）朝所述第一磁性元件（20）的相对轴向接近使得所述推出构件（16）朝所述夹持组件（10）的下部入口（13）平移。

2.根据权利要求1所述的封盖头（30），其特征在于：所述第二磁性元件（23）包括在所述移动组件（31）内部，并通过移动构件（26）沿所述轴线（A）在远离所述夹持组件（10）的位置和邻近所述夹持组件（10）的位置之间轴向平移。

3.根据权利要求2所述的封盖头（30），其特征在于：所述移动构件（26）是沿所述轴线（A）垂直滑动的杆，且所述第二磁性元件（23）设置在其下端。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的封盖头（30），其特征在于：所述至少一个第一磁性元件（20）是设置在所述推出构件（16）上方并与其刚性连接的永磁体。

5.根据权利要求1所述的封盖头（30），其特征在于：所述夹持组件（10）包括由磁性材料或可磁化材料制成的悬挂构件（21），所述悬挂构件（21）适于与所述第一磁性元件（ 20）磁性相互作用以形成所述推出构件（16）的悬挂状态。

6.根据权利要求5所述的封盖头（30），其特征在于：所述悬挂构件（21）是所述中空主体（11）的至少一个内壁部分。

7.根据权利要求1所述的封盖头（30），其特征在于：所述推出构件（16）刚性地连接到销（ 18），所述销（ 18）与平行于所述轴线（ A）延伸并形成在中空主体（11）的侧壁中的一对纵向狭槽（ 19）横向接合。

8.一种封盖组件（100），其包括可移动支撑结构，以用于移动沿待封盖容器的传送路径将盖子（50）施放在容器或瓶子上的至少一个封盖头；所述封盖组件还包括至少一个如前述权利要求中任一项所述的用于在容器或瓶子上施放盖子的封盖头（30）。

9.根据权利要求8所述的封盖组件（100），其特征在于：所述第二磁性元件（23）安装在沿所述可移动支撑结构的周边定位的至少一个基本水平的壁（ 24）上。

10.根据权利要求9所述的封盖组件（100），其特征在于：所述第二磁性元件（23）从所述沿可移动支撑结构的周边定位的至少一个壁（ 24）的下表面突出。

11.根据权利要求9或10所述的封盖组件（100），其特征在于：所述推出构件（16）与周向凸缘（17）刚性连接，所述周向凸缘（17）以可轴向滑动的方式安装在所述中空主体（11）的外侧，所述至少一个第一磁性元件（20）设置在周向凸缘（17）上并从该凸缘（17）的上表面突出。

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