CN114502490B - 用于容器的运输设备和运输方法 - Google Patents
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Abstract
用于容器(2)的运输设备(10)，其具有用于将容器(2)作为容器流(3)运输的运输器(11)、至少一个配属于运输器(11)的用于在通道(G)中引导容器流(3)的引导元件(12)和通道封锁装置(13)，该通道封锁装置包括至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)，至少一个可控的封锁元件构造成在运输器(11)的运行期间能在用于自由运输的正常位置与用于封锁通道(G)中的运输的封锁位置之间调节，其中，为了在正常位置和封锁位置之间调节，至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)包括电肌元件(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于容器的运输设备和运输方法。
背景技术
通常，用于容器的运输设备在饮料工业中用于在处理机之间运输容器，并且在此合适地引导它们以进行进一步处理，例如用于清洁机或包装机。这种运输设备包括运输器，以便将容器作为容器流运输，以及包括至少一个配属于运输器的引导元件，以便在通道中引导容器流。在此也能想到的是多个相邻的通道。
此外，在不同的应用情况中需要封锁通道，例如以便为包装机分组容器，或以便临时积聚容器用于切换至后续的轨道。为此，通道封锁装置包括至少一个可控的封锁元件，该封锁元件构造成在运输器运行期间能在用于自由运输的正常位置与用于封锁通道中的运输的封锁位置之间调节。
例如，DE 202 00 794U1公开了一种用于将容器从单列的进料运输器分配到具有变道装置的多列的卸料运输器的设备。用于容器的至少一个制动元件布置在多列的卸料运输器前方的单列的运输区域中。制动元件包括水平且横向于运输方向地布置的双重作用的气动缸以及紧固在其活塞杆上的制动靴。
DE 10 2016 103 541 A1公开了一种用于分离容器的设备，容器在运输器上沿运输方向运动。为了分离，该设备具有利用泵和流体介质伸展的主体。
在此不利的是，这种具有气动或液压工作方式的元件需要一定的切换时间，直到其完全封锁运输。由此不能任意提高机器生产能力。此外，这些元件需要一定的结构空间，该结构空间在这种具有一个或多个通道的运输设备中通常难以实现。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种用于容器的运输设备和运输方法，其中，可以实现更高的机器生产能力，并且其中，针对通道封锁装置需要更小的结构空间。
为了解决该任务，本发明提供了一种用于容器的运输设备，该运输设备具有：
-用于将容器作为容器流运输的运输器，
-至少一个配属于运输器的用于在通道中引导容器流的引导元件，和
-通道封锁装置，该通道封锁装置包括至少一个可控的封锁元件，该至少一个可控的封锁元件构造成在运输器的运行期间能在用于自由运输的正常位置与用于封锁通道中的运输的封锁位置之间调节，
其特征在于，为了在正常位置和封锁位置之间调节，该至少一个可控的封锁元件构造为具有电肌元件的能变形的垫元件，其中，电肌元件包括电活性的聚合物元件和用于向电活性的聚合物元件施加复位力和/或用于将电肌元件的形变转换成升降运动的弹簧元件，其中，电活性的聚合物元件和弹簧元件三明治式地布置在能变形的垫元件中，其中，电活性的聚合物元件能在至少一个纵向方向上收缩，从而使得弹簧元件在封锁位置中弧形地变形。本发明的有利的实施方式将在下文中提到。
由于为了在正常位置和封锁位置之间调节至少一个可控的封锁元件包括电肌元件(elektrisches Muskelelement)，因此将电控制信号直接转换为至少一个可控的封锁元件的机械运动。因此，至少一个可控的封锁元件需要很少的部件。由此，可控的封锁元件可以特别紧凑地构建。此外，由于将电控制信号直接转换为机械运动，因此电肌元件比气动或液压执行器更快速地工作。因此，可以实现至少一个可控的封锁元件的更短的切换时间，由此提高了机器生产能力。
运输设备可以布置在饮料处理设施中。运输设备可以配属于容器处理机、例如容器制造机、拉伸吹塑机、清洁机、分拣机、空瓶检查机、满瓶检查机、灌装机、封盖机和/或包装机。优选地，运输设备可以配属于用于清洁容器的清洁机和/或用于将多个容器包装为多联包的包装机。在此，利用通道封锁装置可以将容器特别好地在该通道或多个这样的通道中进行分离。优选地，运输设备可以布置在上述的容器处理机中的两个之间。通常，能想到运输设备在饮料处理设施的所有已知的部件之间的布置。
容器可以设置用于容纳饮料、食品、卫生用品、膏、化学产品、生物产品和/或药物产品。换言之，容器可以设置用于容纳液态的产品。容器可以是塑料瓶、玻璃瓶、罐和/或管。由塑料制成的容器可以特别是PET、PEN、HD-PE或PP容器或瓶子。它同样可以是可生物降解的容器或瓶子，其主要成分由诸如甘蔗、小麦或玉米等可再生的原料制成。容器可以分别包括用于封闭的封闭头。
运输器可以是直线运输器。为了运输容器，运输器可以包括至少一个运输带、尤其是履带链或柔性的塑料带。由此，容器可以直立地被运输。此外，运输器可以包括驱动器和/或转向辊，以便驱动和/或引导运输带。也能想到多个相互平行布置的运输带，以便在多个通道中运输容器。
至少一个配属的引导元件可以构造为通道板和/或瓶引导件。能想到的是，将多个引导元件配属给运输器。优选地，可以将多个引导元件配属给运输器，以便在多个通道中引导容器流。为此，这些通道可以优选布置为彼此平行的。由此，可以将容器以多个平行的容器列输送给随后的容器处理机、例如包装机。
“通道封锁装置”在此可以表示：至少一个可控的封锁元件在封锁位置中至少部分伸入通道中，从而该通道中的容器流被机械阻挡。能想到的是，在封锁位置中运输器继续保持激活，例如其中，容器在运输器上滑动。在多个通道的情况下，可以为每个通道分别配属这样的通道封锁装置。“可控的封锁元件”在此可以表示：封锁元件能够借助控制单元通过电控制信号来控制，使得其在正常位置和封锁位置之间调节。能想到的是，至少一个可控的封锁元件通过一个或多个电连接线与控制单元连接，以便传输电控制信号。
控制单元可以包括CPU、存储器、输入和/或输出单元、显示单元和/或输入单元。例如，控制单元可以是机器控制器。控制单元可以包括软件产品，利用控制单元，基于容器的处理流程来控制通道封锁装置和/或运输器。
在此，“电肌元件”可以表示人工电肌元件。优选地，电肌元件可以包括一种或多种材料、尤其是塑料材料，其能通过电控制信号预成形。塑料材料可以优选包括聚合材料。
至少一个可控的封锁元件可以构造为具有电肌元件的能变形的垫元件。由此，至少一个可控的封锁元件的结构是特别简单的。此外，能变形的垫元件可以特别简单地在至少一个引导元件的区域中侧向布置在通道上，并且需要非常小的空间。“能变形的垫元件”在此可以是垫子。优选地，能变形的垫元件可以包括橡胶或凝胶状的材料，在其中嵌入电肌元件。能变形的垫元件可以具有在2×2cm到15×15cm范围内的底面，并且其中，厚度是在正常位置中的1mm至在封锁位置中的2cm的范围内。在封锁位置中，容器由垫元件固定。
电肌元件可以包括电活性的聚合物元件。由此，电肌元件特别简单地构建。例如，电活性的聚合物元件可以构造为介电弹性体元件、尤其是平面型介电弹性体元件。“平面型”在此可以是指电活性的聚合物元件构造为平坦的和/或盘状的。例如能想到的是，电活性的聚合物元件包括两个柔性的电极和位于它们之间的介电弹性体元件。由此，控制信号特别简单地转换成至少一个可控的封锁元件的机械运动。然而也能想到电活性的聚合物元件的其他的适当的工作方式。另外的应用示例是使用电活性的聚合物元件的泵、开关和阀。
电肌元件可以包括用于向电活性的聚合物元件施加复位力和/或用于将电肌元件的形变转换成升降运动的弹簧元件。由此，可控的封锁元件可以特别快速地从封锁位置进入正常位置，从而可以实现更高的机器吞吐量。还能想到的是，弹簧元件通过电肌元件弧形地形变，从而电肌元件的形变由此转换为升降运动。例如，弹簧元件可以构造为弹簧板。
能想到的是，电活性的聚合物元件和弹簧元件三明治式地布置在能变形的垫元件中。由此，能变形的垫元件可特别简单地制造。例如，电活性的聚合物元件和弹簧元件可以三明治式地嵌入弹性材料中，尤其是其中，弹性材料部分或完全布置在电活性的聚合物元件与弹簧元件之间。因此，电活性的聚合物元件可以在至少一个纵向方向上收缩，从而使得弹簧元件在封锁位置中弧形地变形。相反，电活性的聚合物元件可以在正常位置中膨胀，从而使弹簧元件被去负荷，并且比在封锁位置中更少地弯曲。
至少一个可控的封锁元件可以侧向布置在通道上，使得它可以横向于运输器的运输方向地调节，以便在封锁位置中伸入容器流中。由此，针对可控的封锁元件不需要通道上方的结构空间。例如，至少一个可控的封锁元件可以集成在通道板上或用于通道板的附接件上。尤其地，至少一个可控的封锁元件可以仅包括用于通道的恰好一个单一的可控的封锁元件。
还能想到的是，至少一个可控的封锁元件构造为两个可控的封锁元件，这些封锁元件侧向布置在通道上，从而使得它们可以横向于运输器的运输方向地、彼此相反地调节，以便在封锁位置中伸入容器流中。由此，两个可控的封锁元件可以横向于运输方向特别平坦地构造，因为其分别仅必须参与一半的调节运动。
此外，本发明提供一种用于容器的运输方法，用以解决该任务，其中，利用运输器将所述容器作为容器流来运输，其中，利用至少一个配属于运输器的引导元件在通道中引导容器流，其中，利用通道封锁装置的至少一个可控的封锁元件有选择地在正常位置中释放通道中的运输，或在封锁位置中封锁通道中的运输，
其特征在于，利用具有电肌元件的能变形的垫元件使至少一个可控的封锁元件在正常位置与封锁位置之间调节，其中，电肌元件包括电活性的聚合物元件和用于向电活性的聚合物元件施加复位力和/或用于将电肌元件的形变转换成升降运动的弹簧元件，其中，电活性的聚合物元件和弹簧元件三明治式地布置在能变形的垫元件中，其中，电活性的聚合物元件能在至少一个纵向方向上收缩，从而使得弹簧元件在封锁位置中弧形地变形。在下文中还将提到运输方法的有利的实施方式。
由于利用电肌元件使至少一个可控的封锁元件在正常位置与封锁位置之间调节，所以电控制信号直接转换成至少一个可控的封锁元件的机械运动。因此，调节运动需要很少的部件。由此，可控的封锁元件可以特别紧凑地构建。此外，由于电控制信号直接转换为机械运动，电肌元件比气动或液压执行器更快速地工作。因此，可以实现至少一个可控的封锁元件的更短的切换时间，由此提高了机器生产能力。
该运输方法可以利用上述的用于容器的运输设备来执行。运输方法可以相应地包括之前关于运输设备描述的的特征。
在电肌元件调节时，可以激活电活性的聚合物元件。由此，控制单元的控制信号可以特别容易地转换成至少一个可控的封锁元件的机械运动。能想到的是，电活性的聚合物元件构造为介电弹性体元件，其中，两个柔性的电极之间的静电力通过介电弹性体元件转换为机械运动。
可以横向于运输方向地调节至少一个可控的封锁元件，从而其在封锁位置中伸入容器流中。由此，以机械方式防止继续运输容器。此外，至少一个可控的封锁元件可以横向于运输方向地调节，使得其在正常位置中从容器流拉回。由此释放容器流以用于继续运输。
也能想到的是，横向于运输器的运输方向地、彼此相反地调节两个可控的封锁元件，从而使得它们在封锁位置中伸入容器流中。由此，两个可控的封锁元件分别仅需运动一半，以便封锁容器流。相反地，在正常位置中可以拉回两个可控的封锁元件，从而使得其再次释放容器流。
附图说明
本发明的另外的特征和优点接下来根据在附图中示出的实施例更详细地阐述。在此：
图1示出了具有根据本发明的运输设备的实施例和随后的容器处理机的饮料处理设施的部分区域；
图2A～2B示出了图1的通道的两个详细视图，其具有在封锁位置或正常位置中的通道封锁装置；并且
图3A～3B示出了在封锁位置或正常位置中的可控的封锁元件的详细视图。
具体实施方式
图1示出了饮料处理设施1的部分区域，该饮料处理设施具有根据本发明的用于容器2的运输设备10的实施例以及容器处理机20。容器处理机20在此仅示例性地实施为清洗机，以便清洁容器2。然而，任何其他的容器处理机、例如容器检查机、包装机、(直线)灌装机或容器缓冲系统也是能想到的，其中，运输设备可以结合通道封锁装置使用在这些容器处理机中。
可看到的是，运输设备10包括运输器11，容器2利用运输器11首先被无序地运输，并且然后在多个平行的通道G中分离。在该实施例中示出了六个平行的通道G，但通道也可以是单个通道G或任意数量的通道。运输器11在此构造有运输带，容器2在运输带上竖立地作为容器流3被运输。容器流3通过配属于运输器11的引导元件12首先被分配至三个通道G上且随后被分配至六个通道G上，从而容器在六个平行的容器列中被运输。在其中每个通道G中，容器2因此仅连续依次竖立地被运输。此外可看到的是，给每个通道G配属带有两个可控的封锁元件13.1、13.2的通道封锁装置13。由此，在运输器11的运行期间，能够在用于自由运输的正常位置与用于封锁通道G内的运输的封锁位置之间切换。为此，两个可控的封锁元件13.1、13.2在侧向布置在通道G处，从而使得其可以横向于运输器11的运输方向T地、彼此相反地调节，以便在封锁位置中伸入容器流3中。
在封锁位置中，容器2直接依次积聚在通道G中。然后可以利用通道封锁装置13间歇地释放运输，从而使得容器2被预先分组地移交给容器处理机20的下游的运输器21。在图1中仅示例性地看到的是，其中三个容器2分别在每个通道中依次在运输器21上被运输，从而使得其可以特别简单地在清洗过程中利用容器处理机20来处理。
还可看到控制单元30，利用该控制单元来控制运输设备10。控制单元包括CPU、存储单元、输入和输出接口以及显示单元和输入单元。此外，控制单元30包括软件，利用该软件可以将通道封锁装置13间歇地调节到正常位置或封锁位置中。
在图2A和2B中更精确地示出了图1的通道G的两个详细视图，其具有在封锁位置或正常位置中的通道封锁装置13。
图2A示出了构造有运输带的运输器11，容器2在运输器上竖立地被运输。仅可看到单个容器2，以便说明通道封锁装置13的功能。要理解的是，在图1中进一步示出的容器2此外作为容器流在运输器11上沿运输方向T被运输。
还可看到的是，给运输器11配属有引导元件12，这些引导元件例如构造为通道板。由此，容器2作为容器流被侧向引导。
此外，侧向在通道G上，两个可控的封锁元件13.1、13.2布置在引导元件12上，从而其可以横向于运输器11的运输方向T地、彼此相反地调节。在图2A中可看到的是，两个可控的封锁元件由随后在图3A～3B中更精确地描述的电肌元件调节，从而使得其在封锁位置中机械地伸入容器流中，并且由此阻挡容器流。
相应相反地，这些封锁元件在图2B中被调节成使得其在正常位置中不再伸入容器流3中，并且由此释放容器流以用于运输。备选地能想到的是，每个通道G的通道封锁装置13包括恰好一个唯一的可控的封锁元件13.1，以便在封锁位置中伸入容器流3中。由此，通道封锁装置13需要更少的部件。
在图3A～3B中，可控的锁定元件13.1、13.2之一以截面图从上方更精确地被示出。图1～2B中的两个可控的封锁元件13.1、13.2构建成与图3A～3B的类似。
可看到的是，可控的封锁元件13.1、13.2构造为带有电肌元件14的能变形的垫元件。电肌元件14包括电活性的聚合物元件15和弹簧元件16，它们三明治式地布置在能变形的垫元件中，并且为此嵌入弹性材料17中。
电活性的聚合物元件15例如构造为平面型介电弹性体元件。详细地，电活性的聚合物元件15由两个柔性的电极构成，它们平面式朝向彼此地布置并且介电弹性体元件位于它们之间。
如果如图3A所示的那样，具有相同的符号的电势被施加在两个电极上，那么电极相互排斥。由此，在两个柔性的电极之间的介电弹性体在方向D上被拉开并且因此变得更厚。为了补偿体积，介电弹性体元件为此在纵向方向L上收缩，由此，弹簧元件16弧形地张紧，并且弹性材料17相应形变。弹簧元件16在此例如构造为弹簧板。
由于弹簧元件16的弧形的张紧，电活性的聚合物元件15的纵向运动转换为能变形的垫元件在厚度上的特别大的形变，从而其在封锁位置中特别多地伸入容器流3中。
相应地，图3B示出了在正常位置中的可控的封锁元件13.1、13.2，其中，在电活性的聚合物元件15的柔性的电极处不存在电势。因此，电肌元件14通过弹簧元件16的复位力再次被拉伸，并且因此被带入特别平坦的位置中。由此，其不再伸入容器流3中。
备选地能想到的是，在根据图3A的封锁位置中，在电活性的聚合物元件15的电极处不存在电势。因此，在根据图3B的正常位置中，负电势位于其中一个电极上，并且正电势位于另一电极上。由此，两个柔性的电极相互吸引，从而使得相对于封锁位置位于其间的介电弹性体元件被压缩，并且在纵向方向L上被拉伸。由此，弹簧元件16较少弧形地张紧，并且可控的封锁元件13.1、13.2不太多地伸入容器流3中。
由于至少一个可控的封锁元件13.1、13.2包括电肌元件14，用以在正常位置和封锁位置之间调节，因此电控制信号直接转换成至少一个可控的封锁元件13.1、13.2的机械运动。因此，至少一个可控的封锁元件13.1、13.2需要特别少的部件。由此，可控的封锁元件13.1、13.2可以特别紧凑地构建。此外，由于电控制信号直接转换成机械运动，因此电肌元件14比气动或液压执行器更快速地工作。因此可以实现至少一个可控的封锁元件13.1、13.2的更短的切换时间，由此提高了机器生产能力。
要理解的是，在上述的实施例中提及的特征不局限于该特征组合，而是也可以单独地或以任何其他的组合实现。
Claims (10)
1.用于容器(2)的运输设备(10)，所述运输设备具有：
-用于将所述容器(2)作为容器流(3)运输的运输器(11)，
-至少一个配属于所述运输器(11)的用于在通道(G)中引导容器流(3)的引导元件(12)，和
-通道封锁装置(13)，所述通道封锁装置包括至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)，所述至少一个可控的封锁元件构造成在所述运输器(11)的运行期间能在用于自由运输的正常位置与用于封锁所述通道(G)中的运输的封锁位置之间调节，
其特征在于，为了在所述正常位置和所述封锁位置之间调节，所述至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)构造为具有电肌元件(14)的能变形的垫元件，其中，所述电肌元件(14)包括电活性的聚合物元件(15)和用于向所述电活性的聚合物元件(15)施加复位力和/或用于将所述电肌元件(14)的形变转换成升降运动的弹簧元件(16)，其中，所述电活性的聚合物元件(15)和所述弹簧元件(16)三明治式地布置在所述能变形的垫元件中，其中，所述电活性的聚合物元件能在至少一个纵向方向上收缩，从而使得所述弹簧元件在封锁位置中弧形地变形。
2.根据权利要求1所述的运输设备(10)，其中，所述电活性的聚合物元件(15)构造为介电弹性体元件。
3.根据权利要求1所述的运输设备(10)，其中，所述电活性的聚合物元件(15)构造为平面型介电弹性体元件。
4.根据权利要求1所述的运输设备(10)，其中，所述弹簧元件(16)构造为弹簧板。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的运输设备(10)，其中，所述至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)侧向布置在所述通道(G)上，从而使得所述至少一个可控的封锁元件能横向于所述运输器(11)的运输方向(T)地调节，以便在所述封锁位置中伸入所述容器流(3)中。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的运输设备(10)，其中，所述至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)构造为两个可控的封锁元件(13.1、13.2)，所述两个可控的封锁元件侧向布置在所述通道(G)上，从而使得所述两个可控的封锁元件能横向于所述运输器(11)的运输方向(T)地、彼此相反地调节，以便在所述封锁位置中伸入所述容器流(3)中。
7.用于容器(2)的运输方法，其中，利用运输器(11)将所述容器(2)作为容器流(3)来运输，其中，利用至少一个配属于所述运输器(11)的引导元件(12)在通道(G)中引导所述容器流(3)，其中，利用通道封锁装置(13)的至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)有选择地在正常位置中释放所述通道(G)中的运输，或在封锁位置中封锁所述通道(G)中的运输，
其特征在于，利用具有电肌元件(14)的能变形的垫元件使所述至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)在所述正常位置与所述封锁位置之间调节，其中，所述电肌元件(14)包括电活性的聚合物元件(15)和用于向所述电活性的聚合物元件(15)施加复位力和/或用于将所述电肌元件(14)的形变转换成升降运动的弹簧元件(16)，其中，所述电活性的聚合物元件(15)和所述弹簧元件(16)三明治式地布置在所述能变形的垫元件中，其中，所述电活性的聚合物元件(15)能在至少一个纵向方向上收缩，从而使得所述弹簧元件(16)在封锁位置中弧形地变形。
8.根据权利要求7所述的运输方法，其中，在所述电肌元件(14)调节时激活电活性的聚合物元件(15)。
9.根据权利要求7或8所述的运输方法，其中，横向于运输方向(T)地调节所述至少一个可控的封锁元件(13.1、13.2)，从而使得所述至少一个可控的封锁元件在所述封锁位置中伸入所述容器流(3)中。
10.根据权利要求7或8所述的运输方法，其中，横向于所述运输器(11)的运输方向(T)地、彼此相反地调节两个可控的封锁元件(13.1、13.2)，从而使得所述两个可控的封锁元件在所述封锁位置中伸入所述容器流(3)中。
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