CN210942650U - 用于容器的处理机 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于容器的处理机，其包括至少一个处理单元；下部输送装置，具有在其上旋转的用于容器底部的转盘；和上部输送装置，其具有在其上旋转的用于容器的口部区域的定心机头。输送装置在处理单元的区域中彼此叠置且直线运行。上部输送装置配置为旋转上输送链，其具有中心旋转接头以及与其共同旋转并连接至定心机头的媒介管线，可以通过上部输送装置进行容器处理所需的保持功能和定位功能，从而在容器的口部区域可以实现容器所需的控制。与已知的处理机相比，这减少了在形状改变时改装的需求。

Description

用于容器的处理机

技术领域

本发明涉及一种容器处理机，包括至少一个处理单元；下部输送装置，其具有在其上旋转的用于所述容器底部区域的转盘；和上部输送装置，其具有在其上旋转的用于所述容器口部区域的定心机头；其中，所述输送装置在所述处理单元的区域中直线彼此叠置运行。

背景技术

WO2017/103813A1公开了一种通用的处理机。这种处理机具有用于转盘和定心机头的叠置输送装置，所述容器在其中间被夹紧。所述输送装置(Transportmittel)例如基于带有在处理单元区域中直线输送部分的线性电机系统来运行，并相对于转盘式处理机具有更灵活地适应不同的机器容量和机器尺寸的优点。此外，通过所述线性电机系统可以改变各个处理单元上的输送速度。并且，在沿着处理单元输送所述容器时，仅需要移动相对较小的质量。

然而，根据WO2017/103813A1所述的处理机的缺点在于，容器入口和容器出口需要进给星(Einlaufstern)和出口星(Auslaufstern)，并且用于处理所述线性电机系统的运输工具上的容器的转盘致动器相对昂贵和/或通过独立驱动的护送运输工具进行驱动，其需要额外的空间，因此仅允许容器之间相对较大的输送距离。对于给定的机器性能，这只能通过使容器以相对较快的速度沿处理单元运行来补偿。然而，由此导致例如关于各单元的处理质量的其他技术问题。

再者，期望能够以较少的工夫使所述处理机适应不同的容器规格和/或还能够处理迄今不适用的容器规格。此外，期望一个紧凑且经济的容器入口。

发明内容

因此需要一种处理机，通过该处理机可以消除或至少减轻至少一个上述问题。

所提出的问题通过根据本公开的用于容器的处理机来解决。因此，所述处理机包括至少一个用于所述容器的处理单元；下部输送装置，其具有在其上旋转的、用于所述容器底部区域的转盘；和上部输送装置，其具有在其上旋转的、用于所述容器口部区域的定心机头；其中所述输送装置在处理单元的区域内叠置且直线运行。根据本发明，所述上部输送装置包括旋转上输送链，其具有中心旋转接头(Drehdurchführung)以及与所述中心旋转接头旋转连接的用于所述定心机头的媒介管线。

如此使得可以在所述上部输送装置上布置用于容器的主动抓取和/或旋转的定心机头或类似定位元件，并且可以在所述处理单元的区域中沿连续相同的输送方向移动所述定心机头，在此期间所述定心机头也没有与所述容器的输送方向相反的返回。所述旋转接头和与其共同旋转且与所述定心机头同步运行的所述媒介管线使得不间断的供应媒介成为可能。

优选地，所述旋转接头特别为所述定心机头所需的媒介而设计，例如为电流、光、气体和/或液体。其中的媒介管线用作所述定心机头的控制线、数据线、电机线(驱动线)、总线和/或类似物。

优选地，所述媒介管线在所谓的能量链中被引导。所述能量链的一端连接到所述旋转接头的旋转部分，另一端连接到所述旋转上输送链，例如通过夹子。所述媒介管线从该处进一步沿着所述旋转上输送链运行至所述旋转上输送链的各个链节，从而安装在所述链节上的致动器、传感器等可以独立使用，例如用于独立控制。

优选地，所述旋转接头居中地被布置在所述旋转上输送链的一个下部工作段和一个上部返回段之间的一个固定位置上，并且跟着由所述旋转上输送链夹带的所述能量链旋转，优选步进地旋转，例如每次旋转180°。

优选地，用于所述定心机头的旋转致动器固定于所述旋转上输送链，所述旋转致动器由所述媒介管线提供驱动能量和控制信号。各个容器的旋转位置可以在处理之前于口侧调节和/或在处理时改变。因此所述下部输送装置上的主动驱动转盘不是必要的。由于所述转盘不需要传递扭矩，因此其也可以用相对较小的费用进行配置，使得其适用于不同规格容器的支撑和/或定心。

此外，优选地，所述容器特别是通过拉伸吹塑成型的塑料容器，即使采用不同的容器规格，该塑料容器在其口部区域也通常是统一成型，并且其在该处具有相对良好的尺寸稳定性。因此，所述主动驱动的定心机头适用于保持和旋转不同的容器规格，而无需昂贵的改装费用。

优选地，所述旋转致动器包括电动线性电机，该电动线性电机带有由其直接驱动的齿条和与所述齿条啮合的齿圈，该齿圈在所述定心机头上沿周向方向运动。例如，所述线性电机配置为所谓的线性轴。这样工作基本上无间隙且无磨损。优选地，所述线性电机的调整运动是相对于输送方向水平且横向的。这种旋转致动器特别地紧凑，因此允许短的输送间距。

在一可选实施例中，所述旋转致动器具有与所述定心机头以旋转固定方式连接且与其同轴布置的永磁体，以及至少一个用于永磁体的单独旋转的固定长定子。所述长定子沿所述容器的输送方向延伸并包括用于产生交变磁场的常规电磁线圈。此外，至少一个沿输送方向延伸的永磁体可以存在于至少一个长定子之前或之后用于固定所述定心机头的旋转位置。

优选地，所述旋转致动器具有至少1000°的调整范围。因此，用于已知的标签处理、用于洗刷标签、用于所述容器的检查等的旋转位置变化可以被有利地执行。

优选地，所述旋转上输送链具有一个朝向下方的工作段和一个在其上方运行的返回段。这种布置在俯视图中特别紧凑，并且有利于所述容器的直线进入和排出。这简化了进入口和/或排出口针对不同容器规格的调整。

优选地，所述旋转接头和所述媒介管线配置成单独地将压缩空气供应至所述容器。以使空的和相对薄壁的塑料容器可以形状稳定地进行处理。

优选地，所述旋转接头和所述媒介管线配置为用于单独地将所述容器抽吸到所述定心机头上。以通过抽吸使空的但形状稳定的塑料容器保持并居中在所述定心机头上以便进行处理，并且在所述处理之后以简单的方式从所述定心机头再次拆卸。

优选地，所述定心机头配置为用于所述容器的悬挂输送并且所述转盘配置为用于所述容器的下方支撑和/或所述容器的定心。所述定心机头配置为例如用于悬挂处理容器的所谓的夹持杯(Packtulpen)。优选地，所述容器仅暂时悬挂在所述定心机头上，即直至所述容器在所述转盘上支撑/定心，并在所述容器的出口侧提升。

优选地，所述转盘可自由旋转地安装在所述下部输送装置上。此外，所述转盘仅被动地共同旋转，因此可以以相对紧凑和简单的方式固定在所述下部输送装置上。

优选地，所述下部输送装置包括一个旋转下输送链，在其链节上固定所述转盘。上部输送装置和下部输送装置可以相对容易地彼此同步地驱动。

还可以想到的是，所述下部输送装置包括一个线性电机系统，所述线性电机系统具有至少一个长定子和单独通过其驱动的用于所述转盘的运输工具。优选地，配置了多个用于所述运输工具的轨道形式的长定子。

优选地，所述处理机还包括一个分配星(Einteilstern)，其通过适当间隔地在所述容器口部区域夹带，用于将进入的容器分开由所述定心机头预设的传输间距。

此外，将所述分配星配置为特别是所谓的锯齿星，即相对旋转方向均匀分布而形状不对称的用于所述容器的所述口部区域的输送袋。这种输送袋具有一个相对平坦的在前的引导边，用于将所述口部区域引入每个输送袋，以及一个陡的跟随的夹带边，用于形状贴合地将所述口部区域夹带至所述传输间距的距离。

所述分配星也适用于不同的容器横截面，因为所述容器通常在它们相同的口部区域被夹带和分配。如果必要，所述传输袋可以通过提升机构进行所需的高度调节而无需昂贵的所述分配星的更换。此外，与一体式螺旋输送机相比，所述容器的分配是节省材料的。优选地，所述分配无需一体式螺旋输送机，尽管在原则上这是可能的。

优选地，所述旋转上输送链和所述定心机头配置为用于夹持和提升竖直进入的容器并将所述容器放置且轴向夹紧在所述转盘上。此外，所述下部输送装置可以与常规的进给输送带和/或出口输送带水平对齐布置。

优选地，所述处理机还包括在入口侧与所述旋转上输送链在输送方向上重叠的输送带，用于在侧面夹持容器。所述输送带布置在所述容器的两侧并夹持在容器的侧壁上，直至所述容器被所述定心机头接收。所述输送带可以相对简单且节省空间地在所述旋转上输送链和所述下部输送装置之间的水平高度被布置。

例如，所述输送带在俯视图中所述旋转上输送链的直线延伸部分中运行。由此，使得所述容器在所述俯视图中从容器入口连续地直线传输运动至各处理单元处理和/或至容器出口。这使得机器布局紧凑且对不同容器规格的特别灵活的处理成为可能。

优选地，所述处理机还包括机械的凸轮控制器，用于将所述定心机头降低至所述进入的容器上和用于将所述定心机头从所述排出的容器提升。此外，所述凸轮控制器包括例如配置在所述容器入口和/或所述容器出口区域中的固定的控制凸轮及与附属的、与所述定心机头连接的控制辊。

还可以想到其它的容器输送装置/保持装置代替定心机头，例如夹持杯(Packtulpen)、工件支架、圆盘等。

优选地，所述处理机是具有至少一个贴标单元的贴标机。贴标单元可以以灵活可调节的数量沿着所述输送装置布置，如果必要的话也可以布置在两侧。所述旋转上输送链的长度同样可以根据要供应的定心机头的数量和所需的处理单元的数量灵活地设置。另外，可以在所述输送链上布置其他处理单元，例如检查单元、用于洗刷所述容器上的标签的洗刷单元等。所述处理机还可以配置为通过喷墨直接印刷所述容器，并且包括至少一个相应的直接印刷单元。

优选地，所述处理机采用线性结构。然而，可以想到的还有旋转机或不同类型的传输线路。

附图说明

附图中示出了本发明的优选实施例：

图1示意性示出了优选实施例的侧视图；

图2示意性示出了根据第二优选实施例的所述处理机下部的俯视图；以及

图3A和3B示意性示出了可选的旋转致动器的示意图。

具体实施方式

从图1中可以看出，用于容器2的处理机1包括至少一个处理单元3；下部输送装置4，其具有在其上旋转的、用于容器2的底部区域2a的转盘 5；以及上部输送装置6，其具有在其上旋转的、用于容器2的口部区域2b 的定心机头7。该输送装置4、6在处理单元3的区域中直线叠置运行。

上部输送装置6包括旋转上输送链8、布置在其中间的旋转接头9，以及在能量链10中引导的媒介管线11，媒介管线11通过旋转接头9运行至各定心机头7。

旋转上输送链8包括朝向下方的工作段8a和在其上方运行的返回段8b 以及用于连续驱动旋转上输送链8的电机(未示出)。

媒介管线11配置为例如电气控制线、电气数据线、电机线缆(用于提供驱动能)、光学数据线、光学控制线、气动线缆和/或液压线路。旋转接头9可以以原则上已知的方式形成，以引导上部输送装置6的区域中所需的媒介。

定心机头7固定于旋转上输送链8的各个链节(未示出)。这也适用于单独布置旋转致动器12的定心机头7，优选地，每个旋转致动器12包括线性电机12a、由其直接驱动的齿条12b以及与齿条12b啮合并且与定心机头7可旋转连接和/或形成在定心机头7上的齿圈12c。

优选地，线性电机12a横向于(在处理单元3区域中定义的)输送方向13移动齿条12b。由此，齿条12b使齿圈12c旋转且使与其同轴连接的定心机头7绕自身旋转。这种旋转致动器12可以相对紧凑地固定于旋转上输送链8并且使基本无间隙且无磨损地调节各个容器2的旋转位置成为可能。

提升装置14(由双向箭头示意性地示出)用于定心机头7，其配置为固定提升凸轮14a且与定心机头7共同旋转的控制辊14b，或者呈在各个定心机头7上单独可控的电机驱动的线性致动器(未示出)的形式。

优选地，定心机头7配置为用于容器2的悬挂输送，定义为所谓的夹持杯。

定心机头7可以配置为抽吸夹持器，并且例如借助于至少一个媒介管线11承受负压，以便将容器2的口部区域2b吸附至定心机头7上。

同样地，定心机头7原则上可以包括用于口部区域2b和/或在其上形成的支撑环2c的已知机械保持元件。容器2被紧固地抓取、提升并保持居中。

同样地，移除装置可以存在于定心机头7的区域中，以便在完成处理之后在出口侧将口部区域2b从定心机头7上拆下。这种移除装置原则上是已知的，因此既未示出也未详细描述。

如图1示意性地示出的，优选地，容器2在进给输送带15上直立地运行，并且优选地，进行处理后，在出口输送带16上再次以直立状态移出。

在入口侧处于直立状态的容器2在口部区域2b处(也可能在其支撑环2c处)被定心机头7夹紧并且优选地被提升，使得它们被临时离地的输送至下部输送装置4的区域中并被放至于转盘5上。

为了调节用于后续处理的起始旋转位置，容器2通过定心机头7的旋转致动器12围绕其自身旋转。转盘5被动地自转。优选地，转盘5可自由自转地设置在下部输送装置4上。因此，下部输送装置4和转盘5可以比较紧凑并且结构简单地设置。

由于转盘5不必将扭矩传递至容器2，因此它们仅具有位置稳定及对容器2的底部2a定心的功能。如果需要，转盘5也可以实现这些功能而无需针对不同的容器规格进行改装，例如通过同轴向外抬高布置的、用于不同底部横截面的定心阶梯。

容器2被定心机头7定心且轴向夹紧，并带入所需的旋转位置。旋转位置可以在每次处理之前和/或期间被改变，即分别对于每个处理单元3。

优选地，旋转致动器12允许旋转位置改变至少1000°。容器2可以在特定的旋转方向上完成大约三个完整的旋转。为此，优选地，齿条12b的移动范围/行程为齿圈12c周长的至少三倍。

这使得全面的检查及用于为容器2布置标签和/或印记、洗刷粘贴的标签和/或类似处理步骤的可行旋转位置成为可能。优选地，旋转致动器12 单独控制，使得各个处理步骤之间的容器2也可以转回至合适的起始旋转状态。优选地，容器2可以在每个处理步骤绕其纵向轴线实现三个完整的旋转。

进一步示意性地示出了用于处理机1的控制器17，其通过旋转接头9 与各个定心机头7连接。为清楚起见，未示出旋转接头9存在的用于各媒介的中心管线。

媒介管线11可以例如包括用于各定心机头7的压缩空气管线和/或吸入管线。例如，塑料制成的空容器2可以在处理中适当地施加过压，以将其侧壁稳定。这对于容器2的比较薄的壁和适当可伸缩的侧壁特别有利。

优选地，媒介管线11包括连接至控制器17的总线，定心机头7通过该总线分别被控制，以从进给输送带15接收容器2，以适当的方式在至少一个处理单元3的区域中旋转和/或处理之后传递至出口输送带16。

优选地，下部输送装置4包括旋转下输送链18、其链节(未示出)上固定有转盘5。输送装置4、6分别具有中心驱动装置(未示出)，该中心驱动装置可以原则上已知的方式彼此同步。

由于转盘5的被动作用，旋转下输送链18既不需要旋转接头也不需要同步的媒介管线。

如图1进一步示意性地示出的，优选地，处理机1包括分配星19，用于通过适当间隔地在口部区域2b处夹带容器2，而将进入的容器2分配至由定心机头7预先确定的输送间隔20。

分配星19成形为锯齿星，具有相对于旋转方向均匀分布而形状不对称的用于容器2的口部区域2b的输送袋19a。习知这种输送袋19a具有相对平坦的引导边，用于将口部区域2b引入每个输送袋19a，以及较陡的夹带边，用于形状贴合地将口部区域2b夹带至输送间距20。

相互叠置的输送装置4、6使得机器安装为连续的直线运行装置成为可能。也就是说，输送方向13自进给输送带15上的容器入口至出口输送带 16上的容器出口(在如图2所示俯视图中)不会改变。

图2示出了根据第二实施例的处理机21的下部，其具有至少一个长定子22和单独驱动的运输工具(Transportfahrzeugen)23，其共同形成呈线性电机系统形式的下部输送装置24。然后将转盘5特别是自由旋转地安装在相应的运输工具23上。

然而，还可以想到的是，将每个护送运输工具(Begleitfahrzeug)23a 通过传动机构连接至各运输工具23，使得相邻运输工具23和护送运输工具 23a之间距离23b的变化引起相应转盘5的旋转。这种连接原则上是已知的，并且可以补充或可以替换定心机头7的旋转致动器12。

图2还示出了，优选地，进给输送带15和下部输送装置24之间存在用于夹持容器2侧面的输送带25。此外，相应的输送带26可以存在于下部输送装置24和出口输送带16之间。

优选地，输送带25、26以与下部输送装置24和上部输送装置6相同的输送速度运行。优选地，至少进给输送带25在输送方向13上与上部输送装置6(未示出)重叠。由于进给输送带25作用在容器2的两侧并且在输送期间将其稳定在直立状态，因此定心机头7可以以相对高的速度在容器2的口部区域2b上被驱动并可靠地从进给输送带25将其接收。

当然，在此考虑，进给输送带25以及可能还有出口输送带26在根据第一实施例的处理机1中用于相应功能。输送带25、26也布置成在输送方向13上与相应的进给输送带15和/或出口输送带16以及上部输送装置6 重叠。由此，引起的容器2的直立输送状态的稳定不依赖于下部输送装置 4、24入口侧的实施例是特别有利的，可选地也适用于出口侧。

在图2中示意性地示出了另外的可选单元的示意图示，例如用于容器检测的入口侧和出口侧传感器27、28，具有照明单元30的检查照相机 29，以及用于洗刷先前贴到容器2的标签的洗刷单元31。

此外，在图2中示意性地示出了，优选地，多个处理单元3仅布置在输送装置4、24、6的一侧上，可选的，具有至少一个布置在另一侧的处理单元3'的双侧布置也是可能的。

图3A和3B分别以俯视图(左)和横截面(右)示出了用于定心机头 7的旋转致动器32的可选方案。因此，在定心机头7的驱动轴7a上固定永磁体33，通过电磁交变场以原则上已知的方式作用在至少一个沿着输送方向延伸的长定子34上。通过与定心机头7的输送运动同步的交替磁场的切换，定心机头7相对于上部输送装置6单独地旋转(双箭头)。此外，在输送期间，容器2的旋转位置也可以通过固定的永磁体35在长定子34之前和/或之后固定。

所描述的处理机1、21特别适合于处理由塑料制成的容器2，例如PET 瓶，特别是空容器2，即在用产品填充其之前。这种容器2特别适合于通过电机驱动的定心机头7至少部分地悬挂传输以及容器2绕自身的旋转。

优选地，进入的容器2通过分配星19被带至适合于处理并且与相邻的转盘5和定心机头7之间的距离相应的传输间距。这种分配星19原则上是已知的并且特别适用于由塑料制成的容器2，因为与常规的一体式螺杆相比，当以传输间距分开时，容器2的侧壁几乎不会有机械负载。

此外，分配星19适用于不同的容器形状，因为输送袋19a不与容器2 的侧壁而是与其标准化的口部区域2b相互作用。此外，为了适应形状，在必要时，仅需要在其输送袋19a的区域中对分配星19进行高度调节，不同于用于不同容器横截面的导向和分配的复杂改装。

然而，原则上处理机1、21也可以包括常规的分配螺杆(未示出)而非分配星19。

所描述的处理机1、21，由于具有旋转上输送链8、中心的旋转接头9 和在其之间运行的媒介管线11的上部输送装置6，允许在直的容器入口处和容器出口处既紧凑又主动(aktive)的容器2的口部定位。特别是，容器 2，例如通过进给星和出口星，在上部输送装置6和进给或出口输送带15、 16之间的循环输送是非必要的。

上部输送装置6的长度是可柔性伸缩的，使得具有不同数量和/或不同类型的处理单元3、3'的多种配置是可能的，而无需改变下部输送装置4、 24和/或上部输送装置6的基本部件。因此，相对灵活的布置并且可选的对处理机1、21的调整是可能的。

此外，所描述的上部输送装置6使灵活地处理不同形状的容器2成为可能，特别是与分配星19组合时，因为容器2的输送和旋转定位通常在容器2的口部区域2b进行，而口部区域2b对不同的容器形状通常是一样的。因此，用于形状改变而进行的昂贵的改装在很大程度上是不必要的。

Claims (15)

1.一种用于容器(2)的处理机(1，21)，包括

至少一个处理单元(3，3’)；

下部输送装置(4，24)，其具有在其上旋转的用于所述容器(2)底部区域(2a)的转盘(5)；和

上部输送装置(6)，其具有在其上旋转的用于所述容器(2)口部区域(2b)的定心机头(7)；

其中，所述输送装置(4，24，6)在所述处理单元(3，3’)的区域中直线彼此叠置运行，其特征在于，所述上部输送装置(6)包括旋转上输送链(8)，其具有中心旋转接头(9)以及与所述中心旋转接头(9)旋转连接的用于所述定心机头(7)的媒介管线(11)。

2.根据权利要求1所述的处理机，其中，所述旋转上输送链(8)上连接有用于所述定心机头(7)的旋转致动器，所述旋转致动器由所述媒介管线(11)供应驱动能和驱动信号。

3.根据权利要求2所述的处理机，其中，所述旋转致动器包括电动线性电机(12a)和能够通过所述电动线性电机(12a)移动的齿条(12b)。

4.根据权利要求2所述的处理机，其中，所述旋转致动器包括与所述定心机头(7)以旋转固定方式连接且同轴布置的永磁体(33)以及至少一个用于所述永磁体(33)单独旋转的固定长定子(34)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的处理机，其中，所述旋转致动器具有至少1000°的调整范围。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述旋转接头(9)和所述媒介管线(11)被配置为向所述容器(2)中单独地供应压缩空气。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述旋转接头(9)和所述媒介管线(11)被配置为将所述容器(2)单独地抽吸到所述定心机头(7)上。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述定心机头(7)被配置为悬挂输送所述容器(2)，所述转盘(5)被配置为支撑且定心所述容器(2)。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述旋转上输送链(8)具有朝向下方的工作段(8a)和在其上方运行的返回段(8b)。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述转盘(5)可自由旋转地安置在所述下部输送装置(4，24)上。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述下部输送装置(4，24)包括旋转下输送链(18)，其链节上连接有所述转盘(5)；或者包括具有至少一个长定子(22)和用于所述转盘(5)的由所述长定子单独驱动的运输工具(23)的线性电机系统。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，还包括分配星(19)，用于通过在所述容器(2)的口部区域(2b)适当距离地夹带所述容器(2)，将进入的所述容器(2)分开由所述定心机头(7)预定的输送距离。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述旋转上输送链(8)和所述定心机头(7)配置为夹持和提升竖直进入的所述容器(2)并将所述容器(2)放置且轴向夹紧在所述转盘(5)上。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，还包括在入口侧与所述旋转上输送链(8)在输送方向(13)上重叠的输送带(25)，用于在侧面夹持所述容器(2)。

15.根据权利要求1-4中任一项所述的处理机，其中，所述处理单元(3，3’)是贴标单元或直接印刷单元。

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