CN1298610C - 用于封闭容器的封口机 - Google Patents

Abstract

介绍了一种用于运行封口机的方法和一种用于通过拧上封闭帽或螺旋帽来封闭瓶或类似容器的封口机，该封口机具有多个在一个绕垂直的机器轴线回转的转台的周边上构成的封口位置，要封口的容器在一个容器入口处被转送给这些封口位置，封口后的容器在一个容器出口处被从这些封口位置上取出，其中，每个封口位置具有一个容器支架和一个可绕一个轴线旋转地支承的旋拧轴，该旋拧轴在下端部设置有一个旋拧头，其中，每个旋拧轴可通过一个自己的驱动电机被驱动，在此规定，在这些封口位置的上方构成一个与主立柱一起回转的安装室。

Description

用于封闭容器的封口机

技术领域

本发明涉及一种封口机，用于通过拧上封闭帽或螺旋帽来封闭瓶、带螺旋封盖的玻璃制品或者类似容器。

背景技术

已经知道(US 2076631)那种特别是回转运动的封口机，通过拧上封闭帽来封闭容器，如瓶子。在此使用的封闭帽例如用金属(铝)制成，但最好用塑料制成。这些用塑料制成的封闭帽预制了一个内螺纹，利用内螺纹拧到设置在瓶口上的外螺纹上，在此以预先给定的扭矩来拧紧封闭帽。

过去常用的一种方式是，在一个转动的回转运动转台上设置多个旋拧单元，这些旋拧单元的轴被一个装在轴上的小齿轮带动旋转，该小齿轮在一个固定在定子上的齿圈上运动。该轴使旋拧头转动，封闭帽已经事先在夹紧的情况下被送到旋拧头处。在转台回转运动时，旋拧单元一个接一个地通过高度控制向下运动到位于下面的瓶子上，在那里把封闭帽拧到瓶子上。

从US 2987313和EP 0521581A1中得知，每个旋拧单元都由自己的驱动电机来驱动，电机的轴平行于旋拧单元的轴并且通过一个传动装置与旋拧单元连接。这种方式的不利之处在于，传动装置的连接很费事并且需要必须随装置转动的附加支承位置，其中，整个旋拧单元朝向瓶子运动。

在现有技术中，人们试图在拧紧装置外径小的情况下不依赖于转子回转转速地提高旋拧头的转速，以便提高生产能力。为此，轴上设置了在齿圈和小齿轮之间变速的传动装置，以提高转速。但在已给定的旋拧单元在拧紧装置内紧密布置的情况下，由于结构上的原因，在设计上遇到很大难题。EP 0690020 A1给出一种类似结构。在这种结构中，由于有意图的原因而通过传动装置得到旋拧头转速的不希望的降低。DE 9102659 U1给出另一种类似结构。在这种结构中有两个传动装置，对于不同的旋拧深度可以选择式地接通其中之一，这导致结构很繁琐。

最后，已经知道了用于用封闭帽或旋拧帽来封闭瓶或类似容器的装置，它具有多个在一个绕垂直的机器轴线回转的转台的周边上构成的封口位置，要封闭的容器在一个容器入口处被转送给这些封口位置，封口后的容器在一个容器出口处被取出来。每个封口位置有一个容器支架和一个螺旋杆，该螺旋杆在下端带有旋拧头并且可以被一个驱动装置旋转驱动，绕容器轴线或螺旋杆轴线转动，其中，螺旋杆驱动装置在传递到旋拧头上的扭矩和/或旋拧头转速方面是可以控制的或者说可以调节的。

还从DE 20218523中知道一种装置。在这种装置中，特别重视敞开的、易于清洁的结构形式，因为该封口机的主要应用领域是冷灭菌剂的灌装。

为了减少构件和与这些构件相关的要清洁的面、栏、侧凹以及小齿轮，在这种装置中，封闭头的高度几乎固定，为每个封闭头配置一个驱动电机，这些驱动电机直接驱动封闭头，也就是说，没有附加的传动装置。

在此，要封闭的瓶子从一个低的入口位置运动到一个高的封口位置，然后又运动到一个低的出口位置。

通过DE 20218523的介绍，在清洁工作以及特别是冷灭菌灌装的过程安全性方面取得了大的进步，但还可以深入研究和分析进一步改进的可能性。

发明内容

本发明的目的和任务在于，提供一种封口机，其中，进一步改进对机器和设备的清洁，改进特别是冷灭菌灌装和封口时的过程安全性，但不仅限于这些过程。

为此，本发明规定，进一步优化封口机外表面的数量、面积和结构。

根据本发明，提出一种封口机，用于通过拧上封闭帽或螺旋帽来封闭瓶、带螺旋封盖的玻璃制品或者类似容器，它具有多个在一个绕垂直的机器轴线回转的转台的周边上构成的封口位置，要封口的容器在一个容器入口处被转送给这些封口位置，封口后的容器在一个容器出口处被从这些封口位置上取出，其中，每个封口位置具有一个容器支架和一个可绕一个轴线旋转地支承的旋拧轴，该旋拧轴在下端部设置有一个旋拧头，其中，每个旋拧轴可通过一个自己的驱动电机被驱动，在此，在这些封口位置的上方构成一个与主立柱一起回转的安装室，其中，安装室包含这些驱动电机。

有利的是，安装室被相对于环境和/或环境影响严密地密封。

有利的是，安装室可通过可被严密密封地封闭的开口被接触到。

有利的是，所述开口构造为门和/或罩。

有利的是，安装室包含至少一个用于工作电流和/或控制信号的旋转分配器。

有利的是，安装室的所有外表面可被与主立柱一起回转的和/或位置固定地安置的喷嘴用洗涤剂和/或消毒剂冲洗。

有利的是，每个驱动电机安置在一个单独的电机外罩内，该电机外罩被相对于环境影响密封地与安装室连接。

有利的是，该封口机包含有使旋拧头不是持久旋转的装置。

有利的是，这些装置涉及驱动电机，其中，这些驱动电机可以是伺服电机、步进电机或同步电机。

有利的是，这些装置涉及换档离合器。

有利的是，这些装置涉及一个内齿部的不回转的局部段。

此外，本发明提出一种用于运行所述封口机的方法，其中，只在容器直接为了封闭而直立时才使旋拧头被旋转驱动。

有利的是，旋拧头只在旋转运动的加速阶段、真正的封闭过程和旋转运动的减速阶段期间才被旋转驱动。

有利的是，至少部分时间使旋拧头的转向相对于其在旋拧过程期间的转向相反。

附图说明

下面结合在附图中示出的实施例详细解释本发明。附图表示：

图1一个用于拧上螺旋帽3的旋拧头8的简化的和局部剖切的视图；

图2带有安装室13的本发明封口机的简化的和局部剖切的视图；

图3一个本发明封口机的总体简图。

具体实施方式

从下面的实施例说明和附图中可以得知本发明的扩展构造、优点和应用可能性。在这里，所有说明的和/或在附图中表示出的特征独自或者任意组合地构成发明对象，不依赖于它们在权利要求书中的组合关系或者引用关系。同时，权利要求书的内容构成说明书的一个组成部分。

在附图中总体用1标记的装置用于以封闭帽或螺旋帽3来封闭容器2，如瓶或桶，这些封闭帽用合适的材料例如金属(铝)或塑料制成并且具有一个预制的内螺纹，螺旋帽可借助该内螺纹拧到设置在瓶口区域内的外螺纹上，以便封闭容器2。

为了进行封闭，直立的容器2被一个未示出的输送器通过一个构成封口机1的容器入口的入口星形装置一个接一个地转送给多个封口位置中的一个，这些封口位置设置在一个被驱动绕垂直的机器轴线回转的转台的周边上，具体地说，围绕该轴线以相等的角间距分布。封口后的容器2通过一个出口星形装置被从封口位置上取出并且通过一个未示出的输送器被输送出去。

在每个封口位置上设置了一个容器支承架或瓶支承架或瓶夹持器4，用于接纳和保持住以纵轴线平行于或近似平行于封口机1的回转轴线安置的容器2。

此外，在瓶夹持器4的上方为每个封口位置单独配置一个旋拧轴组件6，该旋拧轴组件除其它装置外还具有一个以纵轴线平行于封口机1的回转轴线的旋拧轴7，该旋拧轴在下端具有一个旋拧头8。

在封口机1回转时，每个容器2以及各自的瓶夹持器4进行一个受控制的竖直的提升运动，使得每个旋拧头8在一个未示出的转送位置上接纳一个螺旋帽3，紧接着，容器的口朝向螺旋帽3运动，在那里通过旋拧轴7绕其纵轴线的旋转将螺旋帽拧上并且以一个预先给定的扭矩拧紧。

为了使旋拧轴组件6进行旋转运动，为这些组件中的每一个配置了一个自己的驱动电机5，这些驱动电机在转速、转向和转矩方面可以独立地控制和调节。驱动电机5例如可以是一个伺服电机、步进电机或者是一个同步电机等，所有这些电机类型的共同点是，它们可以通过控制方式来控制和/或调节每个旋拧过程的转速、转向、扭矩和总旋转角度等，这种控制通过每个驱动电机5的一个计算机来个别地进行和/或通过所有驱动电机5的一个共用的计算机来进行。

封口机1的主立柱9或者在一个转台板10上、或者在星形定向的敞开的保持臂上容纳布置在一个分度圆上的封闭装置。在此，为了能够最佳地接触到所有的机器部件，特别是为了最佳地清洁和消毒，这些封闭装置和转台板10基本没有内装件和/或改装件，并且尽可能敞开，只要技术上允许。

对此，关于旋拧轴组件6、旋拧轴7和旋拧头8以及其他部件的特别有利的构造，还可参阅DE 20218523。

为了在清洁和灌装过程安全性方面进一步优化封口机，本发明规定，将易受污染的部件如驱动电机5等罩住，这些部件在与现有技术相当的封口机中可以被自由地接触到，因而导致清洁比较费事。

如在图2中所示，每个驱动电机5被一个电机外罩11包围，该电机外罩严密地保护驱动电机5不受所有环境因素影响，例如气流、喷溅水、消毒剂或清洁剂的影响。

电机外罩11以其敞开的上侧面刚好匹配地通到一个承载板12的一个对应开口中，该承载板固定地安置在回转的主立柱9上。通过合适的结构措施，例如安置密封件和紧固件，可以将电机外罩11与承载板12之间的连接相对于外部环境严密地密封。

通过在承载板12上安置侧壁、顶盖、门、密封件和其它部件，形成一个与主立柱9一起回转的安装室13，用于容纳其它装置，该安装室也被严密地密封。

通过前面所述的承载板12上的开口，在安装室13与被电机外罩11保护不受环境影响的驱动电机5之间存在一个直接的连接。驱动电机5的连接导线通过该直接连接导入安装室13中。

在本发明的另一种构造中，为了改善装配特性并且缩短在故障情况下的停机时间，规定，这些连接导线至少在电机侧作为可快速脱开的插接(头)连接实施。

在本发明的一个同样有利的进一步构造中，规定，属于每个单个驱动电机5和/或共同属于所有驱动电机5的控制部件例如控制卡、电源部分、同步发送机、扭矩测量装置、用于工作电流和/或控制信号的旋转分配器(Drehverteiler)等也安置在安装室13内，使得它们也被保护起来，同时不必再经受通常的清洁处理。

对于用于工作电流和/或控制信号的旋转分配器与分别连接在后面的构件如控制卡或电源部分之间的电连接，还规定，所需要的电连接借助插接(头)连接实现。这种可插拔的电路连接的优点在于便于修理和维护，这使得在因故障而生产中断的情况下可缩短停机时间。

为了进一步改进这种封口机1的清洁并且为了缩短与清洁封口机相关的停机时间，此外还规定，安装室的全部外表面可以通过位置固定地和/或随主立柱回转地安置的喷嘴来喷洗和清洁。为此还规定，为了对回转的冲洗喷嘴提供清洁剂或消毒剂所必需的旋转分配器也安置在安装室13内和/或上。

在本发明范围内还介绍一种特别有利的用于运行驱动电机5的方法。在已知的封口机中，通常与旋拧头8的驱动方式无关，旋拧头8持久旋转，由此即使当旋拧头8在瞬时不将螺旋帽3拧到容器2上时，该旋转仍然保持。例如当螺旋帽3的旋拧过程刚刚结束，旋拧头8处于去往接收下一个螺旋帽3的接收位置的行程中时，就是这种情况。但这种情况也出现在饮料机起动的时候，当进入饮料机的容器还没有到达封口机1时封口机已经开始符合分配要求地运转。

旋拧头8的这种非必要旋转特别是在冷灭菌的消毒灌装过程中非常不利，因为旋拧头8的持续旋转会带来液体的大面积喷溅和/或灰尘涡流，这至少会将封口机1弄脏，从而使得清洁更加费事。为了克服这个缺点，规定，只在为了拧上螺旋帽3而必须转动时才让旋拧头8旋转。根据本发明，旋拧头8只在容器2为了封闭而直立和旋拧头处于真正的旋拧过程中时才旋转。除真正的旋拧过程之外，至少旋转运动的前面的加速阶段和接着的减速阶段也算在这个过程内。

就旋拧头8不持久旋转而言，本发明的范围不仅延伸到这里所介绍的实施例，在该实施例中各用一个驱动电机5来实现对旋拧头8的驱动，其中可以涉及到伺服电机、步进电机或同步电机；而且还延伸到在此没有明确描述的变型实施方案，在这些变型实施方案中，对旋拧头8的驱动例如通过一个与旋拧头8作用连接的小齿轮在一个位置固定的内齿部上滚压来实现。

在本发明的另一个构型中规定，为每个旋拧头8各使用一个独立的驱动电机5，其中，这些驱动电机5涉及到可控制和/或可调节的伺服电机、步进电机或同步电机，利用由此得到的可能性，使驱动电机5的转向至少短时间反向。

已知的容器2通常具有所谓的右旋螺纹，螺母，在这里是螺旋帽3，从上面观察按顺时针方向拧到该右旋螺纹上。因此，转向的反向意味着，在不改变观察方向的情况下旋拧头8沿逆时针方向旋转。

如果容器螺纹与螺旋帽3的螺纹在旋拧过程开始时不是处于最好的相互位置中，则会出现错拧。通过这种措施能够可靠地避免这种错拧，因为通过逆时针方向的反向转动使这两个要拧紧的螺纹被这样相互定位，使得它们可以被无误差地相互拧紧。

该短时反向转动特别是对于扭旋连接(Twist-Off-Verschraubungen)是非常有利的，在这种连接中，螺旋帽3的螺纹不是完整地构成，而是只由安置在螺旋帽3的最下边缘上的小的导向元件组成。

Claims (14)

1.一种封口机，用于通过拧上封闭帽或螺旋帽来封闭瓶、带螺旋封盖的玻璃制品或者类似容器，它具有多个在一个绕垂直的机器轴线回转的转台的周边上构成的封口位置，要封口的容器在一个容器入口处被转送给这些封口位置，封口后的容器在一个容器出口处被从这些封口位置上取出，其中，每个封口位置具有一个容器支架和一个可绕一个轴线旋转地支承的旋拧轴，该旋拧轴在下端部设置有一个旋拧头，其中，每个旋拧轴可通过一个自己的驱动电机(5)被驱动，在这些封口位置的上方构成一个与主立柱(9)一起回转的安装室(13)，其特征在于，安装室(13)包含这些驱动电机(5)。

2.按照权利要求1所述的封口机，其特征在于，安装室(13)被相对于环境和/或环境影响严密地密封。

3.按照权利要求1或2所述的封口机，其特征在于，安装室(13)可通过可被严密密封地封闭的开口被接触到。

4.按照权利要求3所述的封口机，其特征在于，所述开口构造为门和/或罩。

5.按照权利要求1或2所述的封口机，其特征在于，安装室(13)包含至少一个用于工作电流和/或控制信号的旋转分配器。

6.按照权利要求1或2所述的封口机，其特征在于，安装室(13)的所有外表面可被与主立柱(9)一起回转的和/或位置固定地安置的喷嘴用洗涤剂和/或消毒剂冲洗。

7.按照权利要求1或2所述的封口机，其特征在于，每个驱动电机(5)安置在一个单独的电机外罩(11)内，该电机外罩被相对于环境影响密封地与安装室(13)连接。

8.按照权利要求1或2所述的封口机，其特征在于，该封口机(1)包含有使旋拧头不是持久旋转的装置。

9.按照权利要求8所述的封口机，其特征在于，这些装置涉及驱动电机(5)，其中，这些驱动电机可以是伺服电机、步进电机或同步电机。

10.按照权利要求8所述的封口机，其特征在于，这些装置涉及换档离合器。

11.按照权利要求8所述的封口机，其特征在于，这些装置涉及一个内齿部的不回转的局部段。

12.用于运行按照权利要求1至11之一所述的封口机(1)的方法，其特征在于，只在容器(2)直接为了封闭而直立时才使旋拧头(8)被旋转驱动。

13.按照权利要求12所述的用于运行封口机(1)的方法，其特征在于，旋拧头(8)只在旋转运动的加速阶段、真正的封闭过程和旋转运动的减速阶段期间才被旋转驱动。

14.按照权利要求12所述的用于运行封口机(1)的方法，其特征在于，至少部分时间使旋拧头(8)的转向相对于其在旋拧过程期间的转向相反。