CN111212809B

CN111212809B - 用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理装置的定位装置

Info

Publication number: CN111212809B
Application number: CN201880067275.3A
Authority: CN
Inventors: 海因里希·比尔迈尔
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-09-10
Also published as: CN111212809A; EP3678985A1; DE102017120744A1; EP3678985B1; WO2019048661A1; SI3678985T1

Abstract

本发明涉及一种用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理机构的定位装置(1)，其包括：定位缸(2)和收纳在所述定位缸(2)中的活塞(3)，所述活塞(3)与活塞杆(4)连接，其中，在所述活塞(3)和所述定位缸(2)之间构成有压力室(20)，所述压力室(20)可被施加工作介质；以及锁定机构(5)，用于锁定所述定位缸(2)相对于所述活塞杆(4)的位置，其中，所述锁定机构(5)收纳在所述活塞杆(4)中。

Description

用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理装置的定位装置

技术领域

本发明涉及一种用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理装置的定位装置。

背景技术

在其中处理机构作用到待处理容器上的容器处理设备中，例如在用于将饮料灌装到容器中的饮料灌装设备中，已知将相应的处理机构和使用相应的处理机构待处理的容器相对彼此定位。尤其地，在饮料灌装设备中已知将待填充容器引导到填充机构或将其按压到填充机构上。为此，设置有定位装置，借助该定位装置可以实现在处理机构和待处理容器之间的相应的相对定位。

为了相对定位，例如使用气动缸，在该气动缸中收纳有活塞和活塞杆，并且该活塞杆在活塞和气动缸之间构成压力室，可以将压缩空气引入到该压力室中以提供用于相对定位的力。

为了在较长的时间段内提供相应的按压力并相应地保持待处理容器和处理机构之间的位置，还已知提供一种锁定装置。这种锁定装置例如从DE102014117278A1中已知。

还已知在容器处理设备中提供液压升降装置，其中液压介质被引入到设置在活塞与缸之间的压力室中。这种升降装置例如从GB622.729中已知。

发明内容

从已知的现有技术出发，本发明的目的是提供一种用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理机构的定位装置，该定位装置提供了进一步改进的结构。

该目的通过本发明的一种定位装置来解决。有利的改进方案从本说明书和附图得出。

因此，提出了一种用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理机构的定位装置，其包括：定位缸和收纳在所述定位缸中的活塞，所述活塞与活塞杆连接，其中，在所述活塞和所述定位缸之间构成有压力室，所述压力室可被施加工作介质；以及锁定机构，用于锁定所述定位缸相对于所述活塞杆的位置。根据本发明，所述锁定机构收纳在所述活塞杆中。

由于锁定机构收纳在活塞杆中，因而可以使定位装置整体上构成得更紧凑，这对必要的结构空间产生有利作用，从而可以将容器处理装置以及例如容器处理设备中的处理转盘的整体结构实施得更紧凑。

此外，通过将锁定机构收纳在活塞杆中，使用于锁定功能所需的结构在其外表面中得到减小，从而可以整体上实现定位装置的清洁更简单且更卫生的构成。

特别优选地，所述定位装置包括液压流体，例如液压油，作为工作介质。通过使用液压流体作为工作介质，使用不可压缩的工作介质，从而可以保持待处理容器和处理机构之间的一次占据的相对位置而大致不依赖于在处理机构和容器之间建立的压力或按压力。在这里，尤其是在施加从外部施加到定位装置上的按压力时不发生回弹，从而能够相应地进行精确定位而大致不依赖于所施加的接触力。

此外，通过使用液压流体，即因此不可压缩的工作介质，例如即使在将先前按压的处理机构从容器提升时，也避免回弹，从而使定位缸保持在其预定位置。

即使在待处理容器有缺陷时，例如当容器在处理过程期间破裂或爆裂时，不会发生容器的碎片或碎块通过定位装置的加速，因为该定位装置保持其在位置。在使用可压缩的气动工作介质时，在确定情况下可能会发生的是：在待处理容器爆裂时，通过定位装置的回弹，不期望地加速了容器碎块。

优选地，在所述活塞杆中布置有用于将工作介质导入到所述压力室中的工作介质通道。工作介质通道可以尤其是以孔的形式设置在活塞杆内，然后通过该孔可以将工作介质引入到压力室中。

通过在活塞杆中布置用于将工作介质导入到压力室中的工作介质通道，可以在此相应地再次实现定位装置的特别紧凑和卫生的构成，因为不需要用于将工作介质导入到压力室中的单独导入管线。在将活塞杆牢固地布置在容器处理装置上例如在处理转盘上时，可以实现工作介质向压力室的特别卫生且同时压力安全的传递。

在一个特别优选的设计方案中，活塞杆在装入在容器处理装置中的状态下沿定位运动的方向牢固地安装在容器处理装置中，并且定位缸接管定位工作并相对于活塞杆沿定位方向相应地移动。在定位缸上相应地例如安装有用于待处理容器的保持器，以便通过对压力室施加工作介质来使已处理容器沿定位方向相应地移动，或者借助锁定机构将已处理容器保持在已占据位置。

在一个替代的构成方案中，处理机构可以布置在定位缸上并且可以通过压力室的施加沿定位方向相对于待处理容器相应地移动，例如按压到待处理容器上或者借助锁定机构保持在已占据位置。

优选地，锁定机构包括收纳在活塞杆中的截止阀，用于锁定压力室和工作介质导入部之间的工作介质的交换。为此，在一个特别优选的实施方式中，截止阀作用到布置在活塞杆中的工作介质通道上，从而不仅实现了通过活塞杆向压力室的工作介质导入，而且实现了向活塞杆中的压力室的工作介质导入的截止。

优选地，截止阀可以通过收纳在活塞杆中的柱塞来致动，其中，所述柱塞特别优选地沿与工作介质通道的导入方向相反的方向导入到活塞杆中。因此，可以实现的是，活塞杆可以牢固地保持在容器处理装置中，并且因此可以在没有中间切换的运动部件的情况下，例如在没有柔性导入软管的情况下实现工作介质的导入。

同时，在从活塞杆中与工作介质通道相对的一侧布置柱塞时，可以机械地或通过气动、液压、电动或磁致动器来致动柱塞，而不会使柱塞以及因此锁定机构的致动与处于高压力下的工作介质导入部发生冲突。在此特别优选的是，通过辊引导件来致动柱塞，并且根据柱塞的控制器的构成使柱塞沿关闭方向或沿锁定机构的打开方向偏置。

为了在锁定机构或截止阀的控制器发生故障的情况下减少或禁止对整个容器处理装置的损坏，截止阀优选地具有沿打开方向有效的环形表面。因此，由压力室承受的压力例如通过将处理机构按压到待处理容器上而可以限制到确定的最大压力，然后从该最大压力下，沿截止阀的打开方向有效的环形表面打开截止阀，以便以这种方式产生压力补偿。这样可以避免损坏。

特别优选地，使截止阀沿关闭方向优选地借助偏置弹簧偏置。这样，可以简化截止阀的控制，并且仅须主动地执行截止阀的打开。在应关闭截止阀的阶段中，可以相应地省去主动控制。

上述目的还通过具有本发明的一种容器处理装置来实现。有利的改进方案从说明书和附图得出。

因此，提出了一种用于处理待处理容器的容器处理装置，其包括处理转盘，在所述处理转盘的圆周上设置有多个处理机构，该多个处理机构各自具有相关联的容器保持器，其中，每对处理机构和容器保持器均与根据上面已述的定位装置相关联，所述定位装置用于相对定位保持在所述容器保持器中的待处理容器和所述处理机构。

优选地，在所述处理转盘上设置有环形管线，通过所述环形管线向至少两个且优选地更大数量、特别优选为所有的定位装置供应相应的工作介质。为此，特别优选地在处理转盘上布置有用于提供处于压力下的液压流体的组件。

附图说明

通过下面的附图描述来更详细地说明本发明的其他优选实施方式。在附图中：

图1示出了用于在容器处理装置中定位升降盘的定位装置的示意性局部剖视图；

图2示出了图1的定位装置的锁定机构的详细图，其中，该锁定机构是打开的；以及

图3示出了图1和图2的锁定机构的详细图，其中，该锁定机构是关闭的。

具体实施方式

以下，参照附图描述优选实施例。在这里，不同图中的相同、相似或等同的元件附有相同的附图标记，并且部分省略了这些元件的重复描述，以避免冗余。

在图1中示出了用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和在此未示出的处理机构的定位装置1的示意性立体局部剖视图。为了定位容器，在此设置有升降盘10，在该升降盘10上可以放置待处理容器，并且该升降盘10可以借助定位装置1沿箭头X的方向升高和降低。

定位装置1包括定位缸2和在定位缸2中被引导的活塞3，该活塞与活塞杆4连接。在所示的实施例中，活塞3和活塞杆4一体地实施。

在活塞3和定位缸2之间构成有压力室20，该压力室20可以相应地被施加工作介质，以便在定位缸2和活塞3之间施加力，该力可以引起定位缸2和活塞3的相对定位。

在所示的实施例中，定位缸2与提升盘10形式的容器保持器连接，并且活塞杆4牢固地保持在相应的在此未示出的上位的容器处理装置中。活塞杆4可以例如牢固地与容器处理装置的处理转盘连接。因此，升降盘10通过使定位缸2相对于固定在容器处理装置中的活塞杆4运动而移动。

为了对压力室20施加工作介质，在活塞杆4中设置有工作介质通道40，该工作介质通道40在此实施为活塞杆4中的纵向孔。工作介质通道40通过布置在活塞杆4中的径向孔42从纵向孔分支到压力室20中。

因此，工作介质可以通过活塞杆4以及尤其是通过工作介质通道40和径向分支42导入到压力室20中。在这里，工作介质通道40与工作介质导入部连接，该工作介质导入部例如在20巴至30巴的工作压力下提供液压流体。

为了可以将定位装置1牢固保持在一次占据的位置，设置有锁定机构5，该锁定机构5收纳在活塞杆4中。

在所示的实施例中，锁定机构5包括柱塞50，该柱塞50也在活塞杆4的纵向孔中被引导，其中，柱塞50从与工作介质通道40的导入部相反的一侧导入到活塞杆4中。

柱塞50在其位于活塞杆4中的端部处构成阀锥52，该阀锥52可以收纳在与其互补的阀座44中，该阀座44加工在活塞杆4中。阀锥52和阀座44相应地构成截止阀54，该截止阀54可以实现或中断压力室20与工作介质通道40之间的连通。

因此，通过将柱塞50从阀座44中拉出，在工作介质通道40和压力室20之间通过径向孔42提供连通，从而在工作介质通道40和压力室20之间存在连通，工作介质在压力下借助该工作介质通道40被导入。

如果通过将柱塞50或阀锥52从阀座44中拉出而相应地打开截止阀54，则通过对压力室20施加工作介质来使定位缸2移动，或者定位缸2可以通过外部致动器6位移到预定位置，该外部致动器6在所示的实施例中以具有辊60的辊引导器的形式示出。

如果定位缸2通过外部致动器6位移例如提升，则工作介质相应地流入到压力室20中或者从压力室20流出，以便以这种方式实现与通过工作介质通道40导入的工作介质的压力平衡。如果借助致动器6实现定位缸2的期望位置，则可以关闭截止阀54。

通过以下方式关闭截止阀54，即如此推进柱塞50，使得阀锥52被引入到阀座44中，并且在压力室20和工作介质通道40之间的连通相应地中断。

现在，在压力室20中，压力介质在相对于工作介质通道40截止的情况下处于最初存在于工作介质通道40中的压力下。存在于压力室20中的工作介质的该压力确保的是，抵消了可能通过升降盘10施加到定位缸2上的力并且升降盘10相应地保持在预定位置。

当液压流体用作工作介质时，情况尤其是这样，该液压流体是不可压缩的。由于然后收纳在压力室20中的液压流体不能被压缩，因而定位缸2至少在确定的力范围内牢固地保持在锁定位置。

当收纳在升降盘10上的容器由一个或多个处理机构进行确定处理时，这尤其重要。例如可以首先执行容器的填充过程，在该填充过程中用填充产品填充容器。为此，可以将待处理容器按压到填充机构上，或者可以将填充机构按压到定位在升降盘10上的容器上。因此，所施加的按压力不是在定位缸2的位置的偏移运动中由关闭的锁定机构5引起的。

在容器填充之后，然后可以再次提升填充机构，从而相应地消除由填充机构的按压力施加到容器上的力，其中，升降盘10然后由于锁定机构5而仍保持在预定位置并且不会弹回，从而从容器口部提升填充机构所需的运动也可以保持很小。

随后，可以借助封闭机构封闭仍保持在升降盘10上的容器。在这里，在封闭时出现的按压力通常高于由填充机构施加的按压力。定位装置1可以由于借助于锁定机构5的锁定以相应的反作用力抵抗这些按压力，而不发生定位缸2的运动。

柱塞50优选地借助示意性示出的弹簧56沿截止阀54的关闭方向偏置。柱塞50可以借助辊引导件58来致动。因此，可以在期望定位装置1以及尤其是定位缸2相对于活塞杆4升高或降低的区域中使柱塞50通过辊引导件的辊58从锁定位置移动，从而使截止阀54打开并相应地进行定位。然后，在不再需要进行定位装置1的这种定位而是希望锁定该位置的区域中，可以在没有辊引导件的情况下保持辊58，并且偏置弹簧56沿关闭方向推进柱塞50并从而关闭锁定机构5。

为了避免在机器故障时或在柱塞5的控制故障时造成损坏，在截止阀54中设置有沿打开方向有效的环形表面。为此，在阀锥52处设置有沿封闭方向的第一环形密封件520和与封闭方向相反的第二环形密封件522，在此例如在径向孔42的上方和下方。在这里，沿封闭方向的环形密封件520具有比与封闭方向相反的环形密封件522小的直径。因此，通过直径的差异提供了主动的环形表面，该主动的环形表面当超过压力室20中的预定压力时克服偏置弹簧56的偏置使柱塞5移动到打开位置。

由此可以实现的是，在发生机器故障时仍然可以实现定位缸2和活塞杆4之间的相对位置的降低或改变。

在适用的情况下，可以在不脱离本发明的范围的情况下将实施例中示出的所有单独特征相互组合和/或交换。

附图标记说明：

1 定位装置

10 升降盘

2 定位缸

20 压力室

3 活塞

4 活塞杆

40 工作介质通道

42 径向孔

44 阀座

5 锁定机构

50 柱塞

52 阀锥

54 截止阀

56 偏置弹簧

58 辊

520 环形密封件

522 环形密封件

6 致动器

60 辊

X 定位方向

Claims

1.一种用于在容器处理设备中相对定位待处理容器和处理机构的定位装置(1)，其包括：定位缸(2)和收纳在所述定位缸(2)中的活塞(3)，所述活塞(3)与活塞杆(4)连接，其中，在所述活塞(3)和所述定位缸(2)之间构成有压力室(20)，所述压力室(20)可被施加工作介质；以及锁定机构(5)，用于锁定所述定位缸(2)相对于所述活塞杆(4)的位置，

其特征在于，所述锁定机构(5)收纳在所述活塞杆(4)中，所述锁定机构(5)包括布置在所述活塞杆(4)中的截止阀(54)，其中所述截止阀(54)沿关闭方向偏置。

2.根据权利要求1所述的定位装置(1)，其特征在于，在所述活塞杆(4)中布置有用于将工作介质导入到所述压力室(20)中的工作介质通道(40)。

3.根据权利要求1所述的定位装置(1)，其特征在于，所述截止阀(54)可由收纳在所述活塞杆(4)中的柱塞(50)致动。

4.根据权利要求3所述的定位装置(1)，其特征在于，所述柱塞(50)沿与工作介质通道(40)的导入方向相反的方向被导入到所述活塞杆(4)中。

5.根据权利要求1所述的定位装置(1)，其特征在于，所述截止阀(54)具有沿打开方向有效的环形表面，用于对所述压力室(20)中的所述工作介质的压力进行压力限制。

6.根据权利要求1所述的定位装置(1)，其特征在于，所述截止阀(54)借助偏置弹簧(56)沿关闭方向偏置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的定位装置(1)，其特征在于，所述活塞杆(4)与所述活塞(3)一体地构成。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的定位装置(1)，其特征在于，所述锁定机构(5)借助致动器来致动。

9.根据权利要求1-6任一项所述的定位装置(1)，其特征在于，所述锁定机构(5)借助辊引导件的辊(58)来致动。

10.一种用于处理待处理容器的容器处理装置，其包括处理转盘，在所述处理转盘的圆周上设置有多个处理机构，该多个处理机构各自具有相关联的容器保持器，其中，每对处理机构和容器保持器均与根据前述权利要求中任一项所述的定位装置(1)相关联，所述定位装置用于相对定位保持在所述容器保持器中的待处理容器和所述处理机构。

11.根据权利要求10所述的容器处理装置，其特征在于，在所述处理转盘上设置有环形管线，借助所述环形管线可以将工作介质导入到所述定位装置(1)的至少两个压力室(20)。

12.根据权利要求10所述的容器处理装置，其特征在于，在所述处理转盘上设置有环形管线，借助所述环形管线可以将工作介质导入到所述定位装置(1)的多个压力室(20)。

13.根据权利要求10所述的容器处理装置，其特征在于，在所述处理转盘上设置有环形管线，借助所述环形管线可以将工作介质导入到所述定位装置(1)的所有压力室(20)。