CN110562901B - 用于输送容器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于输送容器(5，5’)、优选用于在饮料灌装设备(100)中输送容器(5，5’)的装置(1)，该装置包括输送星轮(2)和连接到输送星轮(2)上的用于保持待输送的容器(5，5’)的夹具(3)，其中夹具(3)通过铰接臂(4)与输送星轮(2)连接，其中铰接臂(4)具有用于连接到输送星轮(2)上的第一铰接单元(40)和用于连接到夹具(3)的第二铰接单元(41)，其中这两个铰接单元(40，41)彼此间隔开并且被构造成彼此可相互独立地移动，从而使得夹具(3)可在其高度位置(h，h’，h”)上变化。

Description

用于输送容器的装置
技术领域
本发明涉及一种用于输送容器的装置，特别涉及一种用于在饮料灌装设备中输送容器的装置。
背景技术
用于在饮料灌装设备中输送容器的装置本身是已知的。除此之外，所述输送装置还有这样的两种装置之分，在其中一种装置中容器在其底部区域中立于输送台上，在其中另一种装置中容器保持在颈部区域中并且以悬挂的方式进行输送。后者也被称为“颈部处理”。
保持在颈部区域的容器通过夹具进行引导，其中夹具例如在容器的颈环下方啮合。夹具被构造用于保持一定的容器尺寸或一定的颈部尺寸的容器。如果使用输送装置来输送不同容器尺寸的容器，则必须更换其夹具。由于转换会产生停机时间。为此，转换需要外部干预。特别是在无菌系统的情况下，这种外部干预需要随后进行消毒，以便恢复运行准备。
此外，在饮料灌装设备中还已知的是，设置一系列依次切换的转盘或输送星轮，它们在待填充的容器上执行各个处理步骤或者它们能够实现将各容器从处理转盘传送到下一个处理转盘。
在这种情况下，用于输送容器的星轮或转盘可以相应地为在其上实施容器的实际处理的这种星轮或转盘，但是也可以为仅被设置用于将容器从一个处理转盘输送到下一个处理转盘的这种星轮或转盘。
如上所述，用于输送容器的传统装置被构造或优化用于输送某种类型的容器。当饮料灌装设置中要输送不同的容器类型或不同尺寸的容器时，要么需要改型，要么应该将夹具构造得复杂且高花费地对其进行控制，以便能够实现不同尺寸的容器的抓握。在这方面，可调节性在传统的装置中相对较低。
为了提高夹持容器时的灵活性，已知用于输送容器的装置，其中夹持待输送的容器的夹具通过抓臂铰接在输送星轮上。
US 2011056809 A和DE 102012112946 A1示出了一种输送星轮，在水平平面上经由铰接臂将可移动的夹具连接到该输送星轮上。虽然这允许在水平平面上移动夹具，从而提供夹具的不同节圆直径。然而，不同类型的容器也可以具有不同的高度，该高度不能通过装置进行补偿。
为了补偿高度偏移，例如从US 2004065525 A中已知装置，其中夹具的高度位置可以通过线性引导件来改变。但是由于大量的线性引导件所致，这种结构的装置非常大。
发明内容
基于已知的现有技术，本发明的任务在于提供一种用于输送容器的经过改进的装置。
该任务通过具有权利要求1的特征的用于输送容器的装置得以实现。有利的改进形式从从属权利要求、说明书和附图中获悉。
因此，提出一种用于输送容器、优选用于在饮料灌装设备中输送容器的装置，该装置包括输送星轮和连接到输送星轮上的用于保持待输送的容器的夹具，其中夹具通过铰接臂与输送星轮连接。根据本发明，铰接臂具有用于连接到输送星轮上的第一铰接单元和用于连接到夹具的第二铰接单元，其中这两个铰接单元彼此间隔开并且被构造成彼此可相互独立地移动，从而使得夹具可在其高度位置上变化。
铰接臂具有用于连接到输送星轮上的第一铰接单元和用于连接到夹具的第二铰接单元，其中这两个铰接单元彼此间隔开并被构造成彼此可相互独立地移动，从而使得夹具可在其高度位置上变化，通过这种方式有可能以简单的方式补偿接收位置或拾取位置与处理位置之间的高度偏移，容器在接收位置或拾取位置被夹具抓握，被夹具抓握的容器在处理位置接受处理。此外，还有可能的是，再次在任意的高度水平将将容器从夹具转移到另一个输送单元或处理单元。
特别地，当在具有装置的设备中设置处理各种容器类型的容器时，特别是处理具有不同直径和/或不同高度的不同尺寸的瓶子时，没有必要在各个处理星轮(例如用于冲洗容器的冲洗器、用于通过填充产品填充容器的填料转盘，用于分别通过容器密封件来密封容器的封口机转盘)和连接在其上的用于传送填充好且密封的容器的传送带之间设置一个或多个提升星轮和/或下降星轮，以便能够在更换处理过的容器类型时实现各个星轮之间的高度调整。
优选地，夹具可通过围绕两个铰接单元枢转并在其高度位置上改变并且具有不变的取向。在这里，取向被理解成夹具在空间中的位置，换句话说是夹具的主轴相对于重力方向和/或输送星轮的旋转轴线的位置。这样一来就实现了在改变夹具的高度位置，从而改变保持在夹具中的容器的高度位置时，容器不会经历其他的位置变化，从而使得可以在很大程度上避免或者甚至完全防止容器内的填充料，特别是饮料从容器内溢出。
根据另一优选的实施形式，夹具的取向垂直于重力方向和/或垂直于输送星轮的旋转轴线定向。因此，夹具的取向保持在垂直于重力方向的平面中。换句话说，夹具的夹臂位于垂直于重力方向的平面中。因此，当夹具在其高度位置上改变时，由夹具保持的容器在其取向上也保持不变。这样一来，保持在夹具中的容器的纵向轴线总是平行于重力方向对齐。
根据另一种优选的实施方式，两个铰接单元被构造成使得夹具可通过围绕这两个铰接单元枢转在由它们的取向所定义的平面中，优选在垂直于重力方向和/或垂直于输送星轮的旋转轴线的平面中移动。由此一来，有可能不仅在其高度位置上改变夹具，从而改变保持在夹具中的容器，而且还有可能在垂直于其高度位置的平面中移动或重新定位它。两个相邻的星轮之间的现有的轴向偏移例如在两个星轮之间输送单个设备中的不同的容器尺寸和/或几何形状时在更换所需的容器类型之后存在，因此，现有的这种轴向偏移也可以以简单的方式进行补偿。由此一来，不再需要机械要求高的夹臂设计，该夹臂刚性地布置在输送星轮上并且总是在具有恒定的节圆直径的节圆上接收不同类型的容器。转移位置处的轴向偏移的补偿可以以简单的方式通过两个铰接单元在由其取向定义的平面中枢转来进行补偿。
根据另一种优选的实施形式，第一铰接单元和/或第二铰接单元可以分别围绕第一轴线枢转，其中第一轴线垂直于重力方向和/或垂直于输送星轮的旋转轴线，并且相切于输送星轮的旋转轴线对齐。由此一来，有可能用简单的方式改变夹具的高度位置。
根据另一种优选的实施形式，第一铰接单元和/或第二铰接单元可以分别围绕第二轴线枢转，其中第二轴线平行于重力方向取向和/或平行于输送星轮的旋转轴线取向。这使得可以用简单的方式改变夹具在垂直于其高度位置的平面中的位置。
当根据另一种优选的实施形式，第一铰接单元和/或第二铰接单元可以分别围绕第三轴线枢转时，其中第三轴线垂直于重力方向取向和/或垂直于旋转轴线且径向于输送星轮的旋转轴线取向，有可能使夹具相对于它们与输送星轮的连接完全独立地移动并且仍然保持夹具的一致取向。
为了获得特别稳定且简单的装置的结构，第一铰接单元和/或第二铰接单元可以具有分别带有枢转轴线的单个接头，优选具有至少两个单个接头。
根据另一种优选的实施形式，第一铰接单元和/或第二铰接单元具有球窝接头。这使得有可能提供通过三个枢转轴线，从而经由第一枢转轴线、第二枢转轴线和第三枢转轴线围绕具有接头，球窝接头的第一铰接单元和/或第二铰接单元的枢转。因此，以这种方式构造的装置具有非常紧凑的结构。
当抓臂被构造成长度可改变，优选可伸缩时，也有可能的是，即使在改变夹具的高度水平时仍相对于输送星轮的旋转轴线将夹具或由夹具保持的容器保持在恒定的节圆直径上。
优选地，第一铰接单元和/或第二铰接单元具有用于提供枢转运动的驱动单元，其中驱动单元优选集成在第一铰接单元和/或第二铰接单元中。由此实现装置的特别紧凑的和简单的结构。此外，由此还有可能容易地独立于布置在输送星轮上的其它抓臂来控制每个抓臂。
此外，输送星轮可以被构造成至少部分中空的，从而使软管和/或电缆系统可以布置在中空的输送星轮的内部，这些软管和/或电缆提供电源和控制信号用于控制抓臂或其枢转以及夹具。
根据另一种优选的实施形式，夹具被构造成有源夹具用于主动地抓握和释放容器。由此可以有目的地在夹具的任何位置控制它是抓握、夹持住了容器，还是释放了容器。由此一来，装置的灵活性得以再次改进。
根据另一个优选的实施形式，夹具是力控制的。换句话说，控制/调节夹具利用它来保持或抓握容器的压紧力。
优选地，夹具在四个接触点处具有两个夹臂用于抓握容器、优选瓶子(优选在其瓶颈处)。在这种情况下，夹具被优选构造成使得它可以通过两个夹臂抓握具有不同直径的容器。
在另一种优选的实施形式中，装置被构造成使得保持在夹具中的容器可上下颠倒地枢转。换句话说，通过容器开口朝上、与重力加速度方向相反取向的容器可以大致枢转180°，从而使得容器开口在重力加速度的方向上取向，因此向下定向。由此一来，装置例如也可以用在冲洗器中以便清洗和/或冲洗容器。
优选地，在此，第二铰接单元被构造成使得夹具可以在装置的至少一个位置处或在第一铰接单元和第二铰接单元的至少一个方位上围绕基本水平的轴线枢转。
为此，特别优选地，在第二铰接单元上设置第三轴线。替代地或附加地，第一铰接单元可以被构造成用于将待保持的容器上下颠倒，或者第一铰接单元和第二铰接单元被构造成使得它们能够共同作用地上下颠倒。
附图说明
本发明的优选的其它实施形式通过如下描述的附图来进行更详细的阐述。图中显示：
图1示意性地示出了用于输送容器的装置的顶视图；
图2示意性地示出了图1的装置的一部分的侧视图；
图3示意性地示出了图1的装置的另一个侧视图；
图4示意性地示出了图1的装置的另一个顶视图；
图5示意性地示出了图1的装置的夹具的放大图；
图6示意性地示出了用于输送容器的另一装置的侧视图；和
图7示意性地示出了具有用于输送容器的装置的饮料灌装设备的顶视图。
1装置；2输送星轮；20旋转轴线；22节圆直径；24输送方向；3夹具；30夹臂；32，32’接触点；34节圆直径；4铰接臂；40第一铰接单元；41第二铰接单元；42第一轴线；43第一枢转方向；44第二轴线；45第二枢转方向；46连接线；47伸缩方向；48第三轴线；h，h’，h”高度位置；5,5’容器；6上游星轮；7下游星轮；8接收点；9交付点；100饮料灌装设备。
具体实施方式
下面将参考附图对优选的实施例进行描述。在这种情况下，不同附图中相同的，相似的或相同作用的元件设置有相同的参考标记，并且部分省略了这些元件的重复描述以避免冗余。
图1示意性地示出了用于输送容器的装置1的顶视图。该装置具有输送星轮2，该输送星轮可围绕旋转轴线20旋转。在这里，输送星轮2的旋转轴线20平行于重力方向取向。分别通过铰接臂4将多个夹具3安装在输送星轮2上。在图1中，示例性地示出了三个由夹具3和铰接臂4构成的单元。
铰接臂4具有第一铰接单元40，该铰接臂通过第一铰接单元连接到输送星轮2上。此外，铰接臂还具有第二铰接单元41，它通过第二铰接单元41连接到夹具3上。在此，第一铰接单元40相对于旋转轴线20径向均匀地分布在节圆直径22上。两个铰接单元40，41彼此间隔开并且相互独立地可移动，使得与铰接臂4连接的夹具3在其高度位置上可改变，如在下面图3中将要详细阐述的那样。
在此，第一铰接单元40和第二铰接单元41分别被构造成球窝接头。
夹具3的每一个都具有一对夹臂30，夹具3可以通过夹臂30主动地抓握待输送的容器。为此，每个夹具的夹臂30可以彼此相对地远离彼此并且朝向彼此枢转，如下面将参考图5进行更详细的阐述。
图2示意性地示出了图1的装置1的一部分的侧视图。第一铰接单元40法兰式安装在输送星轮2上。
在本实施形式中，输送星轮2被构造成部分中空的，使得由连接电缆构成的电缆馈送(在此用参考标记46表示)可通过中空构造的输送星轮2的内部引导到铰接臂4。在这种情况下，电缆馈送向铰接臂4和夹具3提供必要的控制命令和电源。
可以在输送星轮2的控制箱(未示出)中设置用于驱动夹具3和铰接臂4所需的电子模块。
图3示意性地示出了图1的装置的另一侧视图。在这里，夹具3位于第一高度水平或位于第一高度位置h。第一铰接单元40和第二铰接单元41可分别围绕第一轴线42枢转，该第一轴线垂直于重力方向取向，并且因此垂直于输送星轮2的旋转轴线20并且相切于输送星轮2的旋转轴线20取向。由此实现铰接臂4或夹具3关于相应的第一轴线42分别在用参考标记43表示的第一枢转方向上枢转。
为了将夹具3提高到第二高度位置h’，可以将铰接臂4关于第一铰接单元40的第一轴线42(参考图3的描述)沿顺时针方向枢转。为了能够保持夹具3的定向，还可以同时使夹具3相对于铰接臂4关于第二铰接单元41的第一轴线42沿逆时针方向枢转。结果，如参考标记3’所示，夹具然后处于第二高度水平或第二高度位置h’而定向不改变。
类似地，例如也可以将夹具3降低到第三高度水平h”，使得夹具继而存在于第一高度位置h下方的用参考标记3”表示的位置中。
图4示意性地示出了图1中的装置的另一顶视图。此外，两个铰接单元40，41还被构造成使得夹具3可通过关于两个铰接单元40，41的枢转在由其取向定义的平面中移动，该平面在本实施例中对应于图4的表示平面，并且垂直于重力方向取向，从而垂直于输送星轮2的旋转轴线20取向。
为此，第一铰接单元40和第二铰接单元41可分别围绕第二轴线44枢转，其中第二轴线44平行于重力方向，并且因此平行于输送星轮2的旋转轴线20取向。因此，实现了铰接臂4相对于输送星轮2关于第一铰接单元40枢转以及实现了夹具3相对于铰接臂4关于第二铰接单元41分别在第二枢转方向45上枢转。换句话说，由此可以使夹具3在上述平面中重新定位。
此外，第一铰接单元40和第二铰接单元41可选地可分别围绕第三轴线48枢转，该第三轴线垂直于重力方向并因此垂直于旋转轴线20且径向于旋转轴线20取向。换句话说，第一铰接单元40和第二铰接单元41的第三轴线48分别正交于第一轴线42并且正交于第二轴线44取向。
通过使夹具3关于第二铰接单元41的第三轴线48枢转有可能使保持在其中的容器上下颠倒。换句话说，通过容器开口朝上、与重力加速度方向相反取向的容器可以围绕第三轴线48大致枢转180°，从而使得容器开口继而在重力加速度的方向上取向，因此向下定向。这可以在不产生容器的纵向轴线的轴向偏移的情况下实现。
替代地，枢转也可以关于第一铰接单元40的第三轴线48实现。在这种情况下，附加地，夹具的偏移，从而保持在其中的容器的偏移可相对于水平平面或在水平平面内实现，以便同时例如直接从转移位置枢转到处理位置。
第一铰接单元40以及第二铰接单元41可分别关于3条彼此正交布置的轴线，第一轴线42、第二轴线44和第三轴线枢转，通过这种方式分别提供经由第一铰接单元40和第二铰接单元的通用操作41。
图5示意性地示出了图1的装置的夹具3的放大视图，其中示出了夹具3的两个放大视图。布置在图5左端的夹具3的放大视图示出了在保持第一容器类型的容器5(在这里为瓶子)的情况下的夹具3，其中瓶子在所谓的颈部处理中由夹具3夹持在瓶颈处。在此，夹具3在4个接触点32处夹持容器5。由此一来能够实现容器5的牢固的夹持。为了夹持容器5将夹臂30预先相对于彼此枢转开来，使得容器5可以在夹臂30之间移动，而不会与它们碰撞。随后，使夹臂30相对于彼此枢转，使得夹臂30在接触点32处与容器5接触。为了使容器5不会被主动回缩的夹臂30损坏并且也不能从夹具3中滑出，夹臂30的回缩受到力控制。因此，夹臂30朝向彼此移动，直到夹具3的预定保持力施加在容器5上。
在图5右端布置的夹具3的放大视图示出了在保持第二容器类型的容器5’的情况下的夹具3，该夹具具有的直径比第一容器类型的容器5大，类似于以上描述的夹具3的步骤来夹持容器5’，其中容器5’和夹臂30由于直径不同又具有四个接触点32’，该接触点不同于四个接触点32。容器5’的夹持再次通过力控制来实现。由此确保第一容器类型的容器5和第二容器类型的容器5'都以相同的力保持并从而牢固地保持在夹具3中。
图6示意性地示出了用于输送容器的另一装置1的侧视图。图7中的装置1基本上对应于图3中的装置，其中铰接臂4也被构造成长度可变的、在本实施例中为可伸缩的。相应地，铰接臂4可以沿着用参考标记47指示的伸缩方向伸缩。由此一来，有可能不仅在夹具3的高度位置h，h’，h”上改变夹具3，如图3所述，而且还可以另外通过相应的伸缩沿伸缩方向47移动，使得夹具3在每个高度位置h，h’，h”可以相对于输送星轮2的旋转轴线20定位在恒定的节圆直径34上。
图7示意性地示出了具有图1中的装置1的饮料灌装设备100的顶视图。上游星轮6布置在容器的输送方向24上看在输送星轮2的上游并且下游星轮7布置在容器的输送方向24上看在输送星轮2的下游。
在本实施例中，分别根据图1中的装置1构造了星轮2，6，7。因此，所有星轮2，6，7均具有多个由夹具3和铰接臂4构成的单元。替代地，星轮2，6，7中的一个或多个也可以设置有传统的夹具。
在此，容器在输送方向24上的输送以如下方式实现：由上游星轮6传送的容器在接收点8处被输送星轮2接收，由其进一步传送并在交付点9处传递至下游的星轮7。在这种情况下，经由抓臂连接到上游的星轮6上的夹具将容器输送到接收点8，其中输送星轮2的夹具3夹持容器并且上游的星轮6将夹具打开。为了实现将容器从上游的星轮6的夹具特别温和地传送到夹具3，使上游星轮6的夹具和输送星轮2的夹具3通过相应的夹臂的各铰接单元单独移动到为每种容器类型指定的接收点8。由此一来可以补偿接收点处的轴向偏移和高度偏移，否则它有可能在各种容器类型的输送过程中存在，从而使得可以输送具有不同的几何形状的容器类型，特别是具有不同的瓶颈直径的瓶子。
优选地，在接收点8处的上游星轮6的夹具和输送星轮2的夹具3分别短时地恰好保持在该点中，从而使得能够实现特别温和的接收容器。
类似地，将由夹具3输送的容器输送到下游星轮7上在交付点9中实现。
与上游星轮6相关联的、用于处理容器的处理单元以及与下游星轮7相关联的另一个处理单元的高度位置在此相对于夹具的高度位置与特定的容器类型相匹配。如果现在在饮料灌装设备100中输送并处理另一种容器类型的容器，则保持在夹具中的这种类型的容器与处理单元之间存在偏移。为了补偿这种偏移，如图3和图6所述，将夹具置于不同的高度位置，从而使得其它类型的容器具有用于处理的理想的高度位置。
此外，还有可能通过改变夹具的高度位置将不同尺寸，特别是高度的容器，例如下降到下游星轮7下游的输送带(未示出)上，该输送带具有固定的高度位置。
在适用的情况下，可以组合和/或交换在实施例中描述的所有单独的特征，而且不脱离本发明的范围。

Claims (17)

1.一种用于输送容器(5，5’)的装置(1)，所述装置包括输送星轮(2)和连接到所述输送星轮(2)上的用于保持待输送的容器(5，5’)的夹具(3)，其中所述夹具(3)通过铰接臂(4)与输送星轮(2)连接，其特征在于，所述铰接臂(4)具有用于连接到输送星轮(2)上的第一铰接单元(40)和用于连接到夹具(3)的第二铰接单元(41)，其中两个所述铰接单元(40，41)彼此间隔开并且被构造成彼此可相互独立地移动，从而使得夹具(3)可在其高度位置(h，h’，h”)上变化；并且所述夹具(3)在经由两个铰接单元(40，41)枢转而改变其高度位置(h，h’，h”)时具有不变的取向。
2.根据权利要求1所述用于输送容器 (5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)用于在饮料灌装设备(100)中输送容器(5，5’)。
3.根据权利要求1或2所述用于输送容器 (5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述夹具(3)的取向垂直于重力方向和/或垂直于输送星轮(2)的旋转轴线(20)定向。
4.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，两个所述铰接单元(40，41)被构造成使得夹具(3)可通过关于这两个所述铰接单元(40，41)枢转在由它们的取向所定义的平面中移动。
5.根据权利要求4所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于：所定义的平面为垂直于重力方向和/或垂直于输送星轮(2)的旋转轴线(20)的平面。
6.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)可以分别围绕第一轴线(42)枢转，其中所述第一轴线(42)垂直于重力方向和/或垂直于输送星轮(2)的旋转轴线(20)。
7.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)可以分别围绕第二轴线(44)枢转，其中所述第二轴线(44)平行于重力方向取向和/或平行于输送星轮(2)的旋转轴线(20)取向。
8.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)可以分别围绕第三轴线枢转，其中第三轴线垂直于重力方向取向和/或垂直于旋转轴线(20)且径向于输送星轮(2)的旋转轴线(20)取向。
9.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)可以具有分别带有枢转轴线的单个接头。
10.根据权利要求9所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，具有至少两个单个接头。
11.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)具有球窝接头。
12.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述铰接臂(4)被构造成长度可改变的。
13.根据权利要求12所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述铰接臂(4)被构造成可伸缩的。
14.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)具有用于提供枢转运动的驱动单元。
15.根据权利要求14所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述驱动单元集成在第一铰接单元(40)和/或第二铰接单元(41)中。
16.根据权利要求1所述用于输送容器(5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述夹具(3)被构造成有源夹具(3)用于主动地抓握和释放容器(5，5’)。
17.根据权利要求16所述用于输送容器 (5，5’)的装置(1)，其特征在于，所述夹具(3)是力控制的。
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