CN219751131U - 容器处理设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种容器处理设备,它具有用于沿着预设的传送路径传送容器的传送设备,其中,所述传送设备具有至少一个用于传送容器的传送装置,以及至少一个用于以预设的方式处理容器的容器处理装置,其中,所述传送装置具有优选地可旋转的支架,上面布置了许多用于夹持至少一个容器的保持装置,如下地布置所述容器处理装置,使得它能够处理由所述传送装置传送的容器,并且所述保持装置如下地可旋转,即,由所述保持装置夹持的容器相对于它的纵向可旋转,并且所述容器处理设备具有用于监控容器的旋转运动的监控装置。

Description

容器处理设备
技术领域
本实用新型涉及一种容器处理设备,尤其是容器消毒设备,它具有多个用于在壳体内沿着预设的传送路径传送容器的传送装置,其中,至少其中一个传送装置是容器外表面处理装置,并且至少其中一个传送装置是容器内表面处理装置,它们分别具有至少一个在处理容器期间以及/或者在沿着传送路径传送容器期间夹持住至少一个容器的保持装置。此外,本实用新型还涉及一种用于处理容器的方法,尤其是用于为容器消毒。
背景技术
由现有技术中公知各种容器处理设备。通常会在这样的容器处理设备中对预制件进行处理,这些预制件在随后的工序中例如被塑造成瓶子或者其他的容器。这样做的优点是需要处理的面积相对较小。这在消毒过程中特别有利,因为只需要对一块较小的区域进行消毒,从而可以节约消毒剂和/或能量。
为了避免来自外界的污染,对容器的消毒工作通常在至少基本上封闭的壳体内完成。在一些系统中,至少有一个消毒流程包括放射射线。为此设计的放射源通常也至少部分地安置在一个壳体内,并且朝着这个壳体的内部放出射线,其中,所述壳体对于这种射线具有隔离性。由此可以保护在这种消毒装置附近的人免受散射出去的射线的伤害。
尤其是当连续地对容器的不同区域进行消毒时遇到的问题是,所有这些装置都得安置在壳体内,才能避免已消毒的表面在这个过程中被污染。如果多个这样的消毒装置被布置在一个共同的壳体内,则形成一个所谓的消毒模块。由于包含这么多的消毒装置和这么多用于将容器一个个地从消毒装置传送到另一个消毒设备的传送装置,这种消毒模块通常非常庞大,并且需要很大的占地面积。
根据申请人的内部现有技术,已知在炉子中对塑料预制件进行加热后要对其外表面和内表面上进行消毒。除了实际的灌装过程外,对要灌装的容器进行消毒是无菌灌装系统的关键步骤。最新的技术会在这个过程中利用电离辐射来杀菌。在大多数应用中,这种辐射包括在相应的系统中产生的加速电子,用于处理要消毒的容器,其中,用于消毒的系统包括用于消毒内表面的电子发生器和射束指、用于消毒外表面的电子发生器和表面辐射器。用于外表面消毒和内表面消毒的处理装置在此都分别布置在一个转盘或传送星轮上,而这个转盘或传送星轮又与分组调节星轮连接。
消毒过程中产生的X射线在此必须通过适当的屏蔽与环境隔离,所以所述两个处理装置都嵌入在了一个用于屏蔽辐射的装置中。例如,在专利EP 2 845 610 A1中更详细地描述了这种屏蔽装置。其中描述的实施例也分别代表本实用新型所述壳体的优选实施方式。申请人明确保留使用该专利文件的特征来定义本实用新型的优选实施例的权利。为了确保能够屏蔽通往封装起来的装置的入口和出口处的辐射,还分别在上游接了一个进料星轮以及在下游接了一个输出星轮。由此得到一个完整的设施,它包含五个星轮或者说转盘。
然而,由此会导致从炉子到吹塑机的传送时间或者说传送距离非常长,或者说容器在处理模块中的停留时间很长。这在将塑料预制件制作成成品塑料容器时造成了很大的困难,因为预制件在传送过程中过度冷却。此外,在频繁的转移过程中,在不易进入的、屏蔽辐射的外壳内,转移失败的风险增加,尤其是在从进料星轮到外部处理模块的转移过程中,因为这里需要完成从固定夹到固定心轴的点对点转移。那么,诸如未对准等错误就可能在接下来的转移工序中导致预制件丢失,或者导致传送装置的损坏。随着工作量的增加,整套设施系统的占地面积也会增加,因为这会随着现有星轮或转盘的增加而增加。
因此,需要提供一种容器处理设备,特别是一种容器消毒设备,它的构造要实现得更紧凑,却能实现对容器的高吞吐量。这种容器处理设备应当尽可能模块化地构成,并且与诸如吹塑装置或加热装置这样的其他上游或下游容器处理设备兼容。此外还需要一种在短的传送路径上高效处理容器的方法。
实用新型内容
该任务通过独立权利要求中所述的对象得以解决。有利的实施方式和拓展方案是从属权利要求所述的对象。
根据本实用新型的基本问题的解决通过一种容器处理设备,它具有用于沿着预设的传送路径传送容器的传送设备,其中,所述传送设备具有至少一个用于传送容器的传送装置,以及至少一个用于以预设的方式处理容器的容器处理装置,其中,所述传送装置具有可旋转的支架,上面布置了多个用于夹持至少一个容器的保持装置,其中,
如下地布置所述容器处理装置,使得它能够处理由所述传送装置传送的容器,并且所述保持装置如下地可旋转,即,由所述保持装置夹持的容器相对于它的纵向可旋转,并且所述容器处理设备具有用于监控容器的旋转运动的监控装置。
优选地,容器处理设备是容器消毒设备来实现,该容器处理设备具有多个传送装置,它们用于沿着壳体内的预定传送路径传送容器,其中,至少其中一个所述传送装置是容器外表面处理装置,并且至少其中一个传送装置是容器内表面处理装置。不仅所述容器外表面处理装置,而且所述容器内表面处理装置均分别具有至少一个保持装置,用于在处理容器以及/或者沿着传送路径传送期间夹持住至少一个容器。
重要的是,所述容器外表面处理装置和/或所述容器内表面处理装置的保持装置可以至少有一段时间位于壳体壁的开口区域中,以接收要被带到壳体所包围的空间中的容器,或者拿走将要从壳体所包围的空间中输出的容器。因为在这样的容器处理设备中,容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的保持装置可以至少暂时进入壳体壁的开口区域,所以容器可以直接转移给容器处理设备或从容器处理设备那里取走。由此就可以省去一个传送装置,这个传送装置本来是用于在壳体内将送入的容器转移给沿着传送路径跟在后面的第一个容器处理设备,并且/或者将处理过的容器从壳体内的最后一个容器处理设备那里拿走并从壳体中输送出去。
优选地,容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的一个保持装置能够相对于容器处理设备相对运动。作为补充或者作为替选,在一种特别优选的实施方式中,容器在容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的区域中的位置和/或朝向可以相对于传送路径的垂直投影做出改变。容器相对于彼此或相对于传送路径的投影的这种移动使得例如能够将射束指或喷嘴导入到容器内部以进行容器内表面处理。同样地,对于某些应用场合,在容器外表面处理装置的区域中进行这种相对运动也有可能是有利的,例如,相对于喷嘴或辐射源旋转和/或倾斜容器,以便使容器外表面处理装置可接触到先前被遮盖住的表面区域。
在一种优选的实施方式中,所述容器外表面处理装置和/或所述容器外表面处理装置分别具有一个可旋转的支架。这类可旋转支架尤其是经常用在搬运瓶子的领域,这种实施方式为将所述容器处理设备集成到现有的或者需要新加装的设施中提供了一种特别好的可能性。优选地,所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置的回转轴基本上相互平行,尤其优选完全平行。通过这种设计可以实现让所述支架相对于彼此特别静音地运转。
优选地,所述容器外表面处理装置和/或所述容器内表面处理装置具有许多保持元件。由此使得在相应的处理装置往复期间可以处理多个容器,这就提高了吞吐量。
在一种优选的实施方式中,如果将由传送路径跨越的平面作为参照物,那么布置在所述壳体内的至少其中一个传送装置的驱动装置位于其中一侧,而布置在所述壳体内的至少其中另一个传送装置的驱动装置位于另一侧。这可以避免所有的驱动装置和可能必要的电缆都被布置在由传送路径跨越的平面的同一侧上。反而有可能的是,例如用于一个或者多个布置在所述壳体内的传送装置的驱动装置布置在该表面的上方,而用于至少另一个布置在所述壳体内的传送装置的驱动装置则布置在这个平面的下方。由此可以让这些驱动装置错开,从而可以更高效地利用所述壳体内的空间。这使得所述容器处理设备可以具有更加紧凑的造型设计。
尤其优选的是,至少其中一个布置在壳体内的传送装置的至少一个驱动装置布置在壳体外部。在此尤其指的是布置在由传送路径跨越的平面上方的驱动装置。这使得能够接触到驱动装置,例如用于维护工作,而无需打开壳体。
在一种被证实特别优选的实施方式中,如果将由传送路径跨越的平面作为参照,那么所述容器外表面处理装置的驱动装置位于其中一侧,而所述容器内表面处理装置的和至少一个另外的传送装置的驱动设备则位于另一侧。特别优选的是,当所述容器外表面处理装置的驱动装置布置在由传送路径跨越的平面的上方。尤其是被证明特别优选的是,当所述容器外表面处理装置的保持元件是那些从内部夹持住相应容器的保持元件时。在这种设计中,所述容器外表面处理装置下方的空间至少基本上是自由的。这样一来,悬挂着传送的容器就不会碰撞到意外伸到传送路径中的物体,例如驱动装置的电源线。此外,这种设计的优点还在于,在通过控制凸轮操控保持元件时,例如在高度方向(上下方向)上相对于一个保持元件移动另一个保持元件,该控制凸轮作为最好是唯一的元件布置在所述容器外表面处理装置的支架下方,因此特别容易接近以进行设置。
在一种优选的实施方式中,所述容器内表面处理装置包括多个处理装置,例如喷嘴或射束指,它们优选地可以各自为了处理一个容器至少部分被导入该容器的内部。这也使得能够增加吞吐量,因为这使得所述容器内表面处理装置能够在往复运动期间(优选地围绕着中心轴线回转)处理多个容器。
优选地,在所述壳体内,除了容器外表面处理装置和容器内表面处理装置之外,布置最多两个另外的传送装置。由此可以进一步减少由壳体包围起来的空间的体积,并且让所述容器处理设备的构造特别地紧凑。在另一种优选的实施方式中,仅存在一个更多的传送装置用于将容器传送穿过壳体所包围的空间。这种设计使得能够进一步减小体积。此外,在这种实施方式中,可以将所述容器处理设备处理后的容器交给传送路径上的后续处理装置,正如现有技术中已知的、具有例如五个传送装置的处理装置所采用的方式一样。在本实施方式中,由于壳体所包围的空间内的所有传送装置的数量也是奇数,所以沿着传送路径布置的第一个传送装置和最后一个传送装置的旋转方向是相同的。
优选地,所述至少一个更多的传送装置具有可旋转的支架。借此它可以特别简单地与所述容器外表面处理装置和/或所述容器内表面处理装置组合,并且可以将容器转交给它们并且/或者从上面取走。尤其优选的是,这个新增的传送装置是传送星轮。现有技术中已知这类传送星轮,它们通过合理的努力就可以被结合到所述容器处理设备中。
优选地,所述壳体包封住一个纯净空间。当所述容器处理设备是消毒装置时,这样设计尤为优选。这样就可以在所述壳体内将至少一个部分区域保持在无菌转台,从而避免了在所述壳体内的已消毒容器受到污染。
作为替选或者作为补充,优选的是,当所述壳体是辐射屏障。如果使用辐射对容器表面进行消毒,则可以避免该辐射或由此产生的散射辐射从壳体中泄漏出去。这特别有助于保护在这种容器处理设备附近的人员。
优选地,所述容器外表面处理装置和/或所述容器内表面处理装置的区域中,在传送路径上紧邻的两个容器之间的距离可以改变。这就使得容器可以以可单独调节的速度通过所述容器处理设备。于是,可以将处理过程调节到所需的持续时间,而不必调整上面布置有保持装置的整个支架的速度。这使得能够在容器处理时间足够长的同时实现高的吞吐量。
优选地,所述容器外表面处理装置的保持装置是从内部夹持容器的保持装置,并且/或者所述容器内表面处理装置是从外部夹持容器的保持装置。这些设计使得容器至少能够保持在容器处理设备上,其中一侧由保持装置夹住一个容器表面,而这个表面与待处理的容器表面相反。因此,保持装置的任何部位都不必接触待处理的容器表面,从而让待处理的容器表面对于由所述容器处理设备实施的处理工作来说是可自由接近的。例如,由此可以将杀菌溶液或起杀菌作用的辐射等杀菌介质施加给整个待处理表面。
在下文中,容器应理解为任何适合容纳某种介质的容器。一旦提到第一容器和第二容器,那么两者可以是一样的或者是不一样的。然而,相同的容器可以具有不同的内容物。如果所述处理装置例如是灌装装置,那么第一容器可以含有气体形式的介质,第二容器可以含有液体或者另一种气体。也可以设想的是,所述处理装置是消毒装置。第一容器在这种情况下例如是未消毒的容器,而第二容器是已消毒的容器。
优选地,待处理的(第一和/或第二)容器是瓶子和/或预制件。所述处理设备优选地是消毒设备或者说消毒模块。然而也可以设想的是,所述处理设备也可以具有至少一个处理装置,该处理装置选自以下组:封口装置、吹塑站、灌装装置、加热装置、冷却装置和贴标装置。
优选地,所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置沿着传送路径紧邻着依次布置。由此可以省去在这两个容器处理装置之间安装更多其他的传送装置,它使得所述容器处理设备可以具有更加紧凑的构造。此外还避免了在这个区段存在额外的、需要保养的部件,从而降低了维护保养成本,而维护保养工作会导致所述容器处理设备停机、壳体被打开并且还可能导致壳体所包围的空间被污染。
优选地,所述容器内表面装置沿着传送路径位于所述容器外表面装置的下游。因此优选的是,所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置尤其是被设计和加装进来用于将容器从容器外表面处理装置转移给容器内表面处理装置。这样例如在消毒时的优点是,在对外表面的至少一个部段进行消毒以后(此时,容器优选地被从内部夹持的保持元件保持住),不必再次从内侧抓取这个容器。由此可以避免对容器内部空间的污染。
在一种优选的实施方式中,所述容器外表面处理装置和/或所述容器内表面处理装置具有旋转的支架,和许多安置在这个支架上并且可以在圆环轨道上和/或在与中心点具有可变距离的回转轨道上被引导的保持元件。在下文中,“圆环轨道”也应该理解为如上文中提及的、围绕着一个中心点的回转轨道,在这里,在一个或者多个区段上与理想的圆环轨道存在略微的偏差。如下文所述,例如可能会因为以下原因出现这种情况:个别保持元件与中心点的距离被单独地改变,以例如拉平特定区域的圆环轨道,或者甚至在一个区段内实现保持元件和保持元件上的容器的基本上直线的引导。优选地,该圆环轨道的接收容器的第一扇区内的保持元件相对于传送路径的垂直投影的高度,与输出容器的第二扇区中的保持元件相对于它的高度不同。由此使得容器的转移与容器的输出发生在不同的高度(相对于传送路径的垂直投影)。当沿着传送路径的相邻传送装置位于不同的高度水平,这样设计就会是有利的。
然而,尤其是当通过所述容器外表面处理装置和/或所述容器内表面处理装置处理容器要求改变容器的高度时,这样设计尤为有利。在这种情况下,也就不需要将容器在高度上多次移动,例如先向上再向下移动到起始位置。而是可以想象的是,在处理过程中,仅在对于该流程绝对必要的行程上发生高度调整,并且在该流程结束以后并且将处理好的容器输出去以后,才再次移动到准备接收另一个容器的高度。这样一来,尤其是在容器表面处理装置正在旋转时,可以在圆环轨道的不处理容器从而未使用的区段内对未夹持容器的保持元件进行移动。
有利的是,当所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置沿着容器的传送路径紧邻地依次布置。因为在进行容器表面处理时通常需要沿着高度方向移动容器,所以容器表面处理装置通常本来就具有用于沿着高度方向(上下方向)移动保持元件的装置,使得这种设计实施起来特别简单。
尤其优选的是,所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置被设计和被置入用于将容器从容器外表面处理装置转移给容器内表面处理装置。因此,所述容器内表面处理装置优选地沿着传送路径位于所述容器外表面处理装置的下游。当为了进行容器外表面处理而使用从内部抓取的保持元件时,这样设计是有利的。在此,所述容器通常挂在上面布置了从内部抓取的保持元件的机械臂下方。为了避免触碰到不同容器表面处理装置的机械臂,因此建议在比较低的高度位置完成容器向容器内表面处理装置的转移。
优选地,相对于传送路径的垂直投影而言,所述容器内表面处理装置的位于第三扇区(这个区段沿着传送路径在第一和第二扇区之间)的一个保持元件至少部分地布置在相比第一扇区和第二扇区中的保持元件更高的位置上。因此,第三扇区中由这个保持元件夹持住的容器在这种实施方式中至少有一段时间位于高于从容器内表面处理装置接收容器时以及将容器输出时的高度。当所述容器为了进行内表面处理而沿着施加装置被引导并且在这个过程中改变高度时,这样设计就尤为有利。这尤其是使得可以用(其高度位置最好不可改变的)施加装置对容器的不同高度区域进行处理。
尤其优选的是,在第三扇区中,至少部分地存在一个容器处理装置至少部分地放置在容器的内部。这种容器处理装置例如可以是喷嘴或者所谓的射束指,它发出起消毒作用的辐射,并将其施加给容器表面。这类射束指通常非常敏感,并且带有辐射和/或高压源。虽然可以将这样的射束指构造成相对于支架可移动,然而由于它的敏感性和重量的原因,所以并不推荐。而优选的是,所述容器处理装置就传送路径的垂直投影而言具有恒定的高度。相比通常耗时耗力地将昂贵的容器处理装置朝向容器送给,以在容器处理装置和容器之间制造出处理容器所需的相对运动,还是相对于容器处理装置(像是就整个支架而言固定住的射束指)移动便宜的、通常很轻且不敏感的容器通常要容易的多。
尤其优选的是,所述容器沿着它的纵轴线朝向所述容器处理装置(例如射束指)送给,其中,优选地所述容器处理装置至少部分地进入到容器内部。紧接着容器又再次从容器处理装置那里取走,从而让容器处理装置再次完全地处于容器的外部。
优选地,容器拿取器或者说保持装置是被动元件,例如是一个夹子。为了拿取和传递容器所需的主动装置(例如为了将预制件压入夹子以及对抗夹子的夹持力从夹子中取出)优选地外包给转移装置和接收装置。在一种优选的实施方式中,所述容器外表面处理装置的和/或所述容器内表面处理装置的保持装置是主动元件。这种主动元件优选地可以改变用来抓取容器的力。例如这种改变可以依据具体的区段来进行。这种实施方式是优选的,因为利用主动的保持元件/夹子能够确保实现更好更安全的拿取和/或转移。
此外,本实用新型的基本任务还通过一种用于处理容器的方法得以解决,其中,容器沿着预设的传送路径被传送穿过壳体所包围的空间。容器在这里至少部分地传送经过容器外表面处理装置和容器内表面处理装置,其中,它们在传送和/或处理容器期间分别被至少一个保持装置夹持住。
在所述方法的第一种变化方案中,上述任务通过以下方式得以解决,即,所述容器外表面处理装置的或所述容器内表面处理装置的保持装置至少有一段时间被带到容器壁面的开口区域,以接收需要带入壳体所包围空间内的容器,或者输出要从壳体所包围空间输送出去的容器。正如上文中已经针对设备部分描述过的那样,这样设计就使得可以减少壳体内安装的传送装置的数量,并让壳体包封住的体积变小。
优选地在所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置之间完成容器的转移。由此可以省去布置在容器外表面处理装置和容器内表面处理装置之间的传送装置,这也可以有助于让壳体包封住的体积变小。尤其优选的是,容器是从容器外表面处理装置转移到容器内表面处理装置。
优选地,容器在壳体所包围的空间内的传送路径的垂直投影上的高度被改变至少一次,优选地至少两次,特别优选地至少三次。这样一来,传送路径不仅在二维平面上延伸,而且还利用到了三维空间,特别优选地是高度方向(上下方向)。这例如在为了将容器的不同区域带入处理装置的工作区域时是有利的。正如上文中在针对设备时已经描述的那样,由此例如可以相对于射束指移动容器,以便让射束指部分地伸入容器内部,并在那里近距离地向容器内表面释放辐射。沿高度方向(上下方向)多次移动容器可能是有利的,或者甚至是必要的,例如降低先前升高的容器,以将射束指再次从容器内部移开。
上述任务的另一种解决方案是,当容器至少部分地被容器外表面处理装置的和/或容器内表面处理装置的保持装置在传送路径的一个区段上被引导,而这个区段的垂直投影是圆环轨道的一个部分,在这里,容器在第一扇区内被保持元件在参照传送路径的垂直投影而言的第一高度上被拿取,并且在第二扇区内在一个区别于第一高度的第二高度上被送走。
这种和所有其他呈现的解决方案都可以作为上述第一种解决方案的补充或替代实施。此外,在优选的变化方案中所描述的方法步骤和所述设备的实施方案不限于在其上下文中首次提及它们的解决方案。而是优选的方法步骤和实施方案也可以是没有在这种变化方案中直接提及的方法和设备的优点,只要这种组合在技术上是可行的。
因此,例如在上文中针对本实用新型任务的第一种解决方案所描述的、在壳体所包围的空间内对容器超出传送路径的垂直投影的高度的一次或多次改变,也是后文中才会描述的其他解决方案的优选变化方案。
在上述任务的另一种解决方案中,容器的高度从第一扇区的高度变化到第二扇区的高度提供了这样的优点,即,如果在处理容器时不一定非要改变保持元件的高度,因此这个保持元件上也没有容器,那么可以在保持元件沿着移动的圆环轨道的第四扇区内改变保持元件的高度。由此,为了这种移动所需的时间可以从容器处理工作所发生的扇区(这个扇区由传送速度和支架的直径定义)转移到第四扇区。保持元件位于该第四扇区中的时间通常被称为停滞时间,因为在该扇区中不能进行容器处理所需的活动。通过利用该扇区进行容器处理所需的活动(也就是将保持装置调回到第一扇区中所需的高度),就使得在返回时支架的半径/直径更小,从而减小了由壳体包围的空间的体积。
优选地,第一扇区中的容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的保持装置从容器外表面处置装置或容器内处理装置接收容器。如上所述,这种针对方法的变化方案提供了在容器外表面处理装置和容器内表面处理装置之间省去额外的传送装置的可能性,这也导致了由壳体包封住的体积减小。此外,在容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的区域中沿高度方向(上下方向)移动容器通常有利于允许处理容器的整个内表面或外表面。相应地,这些容器表面处理装置中的至少其中一个具有用于沿高度方向(上下方向)移动容器的装置,所以该装置也可以在本变化方案中使用。
在一种优选的变化方案中,容器在第二扇区内以第二高度提交,这个第二高度(参照传送路径在一个平面上的垂直投影而言)高于该容器在第一扇区内被接收时的第一高度。尤其是在由从内部抓取的保持元件传递时,此时,容器尤其是挂在机械臂下方,从外部抓取的保持元件在比较低的高度水平上进行接收,从而避免碰到机械臂和/或各种容器表面处理装置的保持元件。
优选地,容器在第三扇区(在传送路径上位于第一和第二扇区之间)被容器处理装置施加处理介质。正如上文所述,通过执行朝向第三扇区以外的区域移动(未夹持容器的)保持元件这个容器处理时不直接必要的操作,使得第三扇区能够在更大范围内(优选地几乎全部地)被用于容器处理直接所需的工艺步骤。
在一种优选的针对方法的变化方案中,保持装置在第四扇区(不属于容器的传送路径的一部分)内从第二高度移动到第一高度,在第一高度时,容器在第一扇区内被接收。保持装置在第四扇区内如上所述优选地未夹持容器。
优选地,容器在容器内表面处理期间在高度方向(上下方向)上移动。尤其优选的是,至少一部分容器在这里朝向一个处理装置(例如喷嘴或放射源)进给。尤其是在容器内表面处理区域内优选的是,容器罩住(就支架而言优选不能移动的(放射))指形器,从而让这个指形器至少部分地伸入到容器的内部。
尤其是当容器内表面处理装置接过容器时,容器必须向下由从内部抓取的保持元件取走,此时为了让射束指能够进入到容器中能够有效地为容器底部消毒的区域,通常容器在高度方向(上下方向)上必须移动的行程大于容器为了让射束指完全地从容器内部移走而必须移动的行程。然而一旦射束指完全来到了容器的外部,就可以将容器转移给传送路径上的下一个传送装置。(此时不被占用的)保持元件的移动在提交容器以后进行。
上述方法的优选变化方案使得能够减少容器在容器表面处理装置区域内的传送路径,因为对于容器处理来说非直接必要的工艺步骤在容器的传送路径以外的区域执行。相应地,提升了处理设备的处理容器的传送路径所占的比例。由此可以让处理设备总体上设计得更小,或者增加可以平行进行的处理量。在工作量相同的情况下,可以减少设备的重量和直径。
优选地设计的是,所述保持装置在可移动的支架上至少部分地在一个圆环轨道上被引导。正如上文中展述过并且在一些下文描述的附图中所示的那样,可移动的支架优选地是可以围绕着一条中心轴线旋转的传送星轮。通过让保持元件安置在可移动的支架上,保持元件随之旋转。然而,如上文所述,保持元件可以额外地相对于可移动的支架朝着垂直的或者径向的方向移动。
优选地,容器的纵轴线在容器沿着传送路径传送期间基本上垂直于由传送路径跨越的平面。容器因此在高度方向(上下方向)上延伸,这个高度方向(上下方向)垂直于传送路径或者说由传送路径跨越的平面。优选地,传送路径的垂直投影的垂线与一个容器的、优选地每个容器的高度平行。传送路径的垂直投影上的高度方向因此平行于这个或这些容器的高度方向。
本实用新型的基本任务(为塑料容器缩短在容器处理设备内的传送路径)的另一种解决方案在于一种沿着预设的传送路径传送塑料容器和尤其是塑料预制件的容器处理设备,其中,所述容器处理设备具有至少一个第一传送装置(它具有许多保持元件,尤其是保持夹头,用于在传送期间夹持住塑料容器)和第二传送装置(它具有许多保持元件,尤其是心轴或者说保持心轴),并且塑料容器从第一传送装置被传递给第二传送装置。
这种解决方案中(然而它也可以作为其他在本实用新型的框架内所示的解决方案和实施方式的补充),所述第一传送装置和第二传送装置分别是分组调节星轮。据此,优选地,所述第一传送装置是(第一)分组调节星轮,并且所述第二传送装置是(第二)分组调节星轮。分组调节星轮在此很合适用于改变前后相继的或者说相邻传送的塑料容器的分组,尤其是使之变大和/或变小。优选地通过以下方式实现。即,第一传送装置的保持元件和第二传送装置的保持元件可移动地并且/或者可摆动地支承在相应的传送装置/相应的分组调节星轮上,并且尤其是在径向上或者在正切方向上相对于各个传送装置的传送路径可摆动地支承。
这些分组调节星轮据此总是用在要改变分组的地方。如果还需要其他的功能,这些功能通常不会由分组调节星轮实施,而是要在分组调节星轮的前方和/或后方安装其他的传送星轮或传送装置。例如在由申请人的内部现有技术中已知的设备中需要两个传送星轮,用于用保持心轴接收容器用于外部处理,以及下游的一个分组调节星轮,它仅仅被设计用于改变分组。据此,由现有技术中已知的分组调节星轮只能执行水平运动,也就是朝着这个(分组调节)星轮所在平面(准确来说是周身)的径向和/或正切方向,或者相对于塑料容器的纵向而言的水平方向,而不是在其他像是相对于(分组调节)星轮的周身而言垂直于(分组调节)星轮所在平面的平面内,或者相对于塑料容器的纵向而言的垂直方向。这些运动反而通常在其他的或者说附加的传送单元内执行。
据此,根据本实用新型建议,直接将塑料容器从分组调节星轮转移给另一个分组调节星轮,而不需要额外的、安装在这些分组调节星轮之间或者说第一和第二传送装置之间的进料星轮或输出星轮。由此在壳体内省去了原本用于外部消毒的处理星轮和安装在上游的进料星轮。由此得到一个处理模块,它只需要在壳体内有总共三个(而不是五个)传送装置或者说星轮就可以了。
优选地,所述容器处理设备的上游接有加热装置,它将塑料容器和尤其是塑料预制件加热到预设的温度。第一传送装置有利地安置在加热装置的下游,从而可以将塑料容器从加热设备转移到容器处理设备,也就是从加热设备的输出星轮(第一传送装置)转移给有两个分组调节星轮的容器处理设备的进料星轮(第二传送装置),而不需要在这两个分组调节星轮之间安置更多其他的传送星轮或传送装置。
上述壳体优选地具有内舱,其中优选地构成一个洁净空间。所述第一传送装置在此优选地布置在壳体的外面,从而在这个洁净空间的外面,而第二传送装置优选地布置在壳体内,尤其是在这个洁净空间内。第一传送装置将塑料容器于是优选地转交给第二传送装置,这个第二传送装置布置在与周围环境屏蔽开的壳体内。所述第二传送装置或者说第二分组调节星轮于是优选地构造成无菌的。
在一种优选的实施方式中,所述容器处理设备具有一个壳体,其中,所述传送路径至少部分地位于这个壳体内。
在一种优选的实施方式中,所述容器处理设备具有用于处理塑料容器的外表面的容器外表面处理装置,尤其是容器外表面消毒装置,以及/或者用于处理塑料容器的内表面的容器内表面处理装置,尤其是容器内表面消毒装置。
所述容器外表面处理装置和所述容器内表面处理装置在此优选地布置在所述壳体内。据此,优选地至少所述第二传送装置、容器外表面处理装置和容器内表面处理装置布置在壳体内,从而优选地在这个壳体内或者说在由这个壳体构建的洁净空间内发生对塑料容器处理和尤其是消毒。
所述容器外表面消毒装置和所述容器内表面消毒装置优选地通过电子射束为容器和尤其是预制件消毒。所述容器外表面消毒装置为此优选地具有至少一个所谓的表面辐射器,其优选地沿着容器的传送路径布置,并且朝向容器的外表面,所述容器内表面消毒装置具有至少一个、并且优选地具有很多个射束指,它们会被导入容器中。
在另一种优选的实施方式中,所述容器外表面处理装置布置在第二传送装置上。所述容器外表面处理装置和尤其是容器外表面消毒装置据此优选地直接布置在(第二)分组调节星轮上,从而省去了现有技术中通常会有的那个、额外为了外部消毒或者说外部处理所设计的处理星轮。
所述第一传送装置或者说布置在加热设备下游的分组调节星轮将塑料容器于是优选地直接转交给另一个、也直接对塑料容器进行外部处理的分组调节星轮。在现有技术中,在此通常在壳体内的第一分组调节星轮的后方首先设计一个进料星轮,它将容器转交给接下来的传送星轮进行外部杀菌,这个传送星轮又在对容器完成外部处理以后将其转交给第二分组调节星轮。
通过根据本实用新型的容器处理设备,或者说按照所建议的那样将容器从一个分组调节星轮直接转交给接在后方的、也对容器进行外部处理的分组调节星轮,于是可以省去布置在壳体内的进料星轮和所述处理传送星轮,从而让所述壳体尤其是也在总体上可以实现得更小。
在一种优选的实施方式中,所述壳体具有一个转移窗口,用于将塑料容器从布置在壳体外面的第一传送装置投入和/或转移给布置在壳体内的第二传送装置。优选地,所述转移窗口布置在将塑料容器从第一传送装置转移给第二传送装置的转移区段内。
在转移窗口上,塑料容器的分组优选地可变,从而让第一分组调节星轮的分组调节最佳地满足第二分组调节星轮的要求,或者说可以适应它的要求。
在一种优选的实施方式中,转移窗口具有250mm到320mm之间的宽度,优选地在270mm到310mm之间,特别优选地在285mm和300mm之间。有利地,所述转移窗口实现得尽可能小,从而可以保护壳体内部可能的无菌环境,并且同时让辐射从壳体内泄漏出去的可能性泄漏窗口减小。优选地,所述转移窗口设计成可变的,从而可以改变它的宽度。这例如是有利的,因为所述转移窗口这样就可以适应不同的预制件类型和尺寸。所述转移窗口也可以被称为入口或出口。
在另一种优选的实施方式中,所述第二传送装置具有升降旋转装置,它使得第二传送装置的保持元件可以相对于塑料容器的纵轴线而言在垂直方向上和/或水平方向上移动,并且使得塑料容器和/或保持元件可以沿着这条纵轴线进行旋转运动。优选地,为第二传送装置的每个保持元件都配了单独的升降旋转装置,从而可以相互独立地旋转塑料容器,并且/或者可以相互独立地移动保持元件。为每个升降旋转装置优选地都配有以公知的方式构成的驱动装置,尤其是为了执行塑料容器的旋转运动。保持元件在垂直方向上的升降运动优选地通过一个或者多个升降凸轮和至少一个引导凸轮实现。
为了能够实现从第一传送装置到第二传送装置、尤其是从第一分组调节星轮到第二分组调节星轮的转移,于是额外地在第二传送装置/第二分组调节星轮上布置了升降旋转装置,它们优选地设计成适合且旨在用于容纳塑料容器。
在此需要升降旋转装置,一方面用于接收塑料容器,并且从内部夹持住它们,其中,优选地从第一传送装置的保持元件和尤其是保持夹到第二传送装置的保持元件和尤其是保持心轴的转移,是通过朝向容器(也就是优选地在容器的垂直方向上或者说纵向上)移动第二传送装置的保持元件实现的,从而让保持元件在朝着容器的方向上移动。另一方面所述升降旋转装置用于让容器外表面处理装置和尤其是容器外表面消毒装置前方的容器围绕着它们的纵轴线旋转,从而让射线可以均匀地辐射到容器的周身上,从而实现对容器的均匀的杀菌效果。
第一传送装置的保持元件在此优选地是保持夹,它们从外壁并且尤其是在容器的支撑环的下方或上方夹持住塑料容器。第二传送装置的保持元件优选地是保持心轴,它们被导入容器中,并且从内壁保持住容器。所述塑料容器于是优选地被外部保持元件转移给内部保持元件,并且尤其是从外部保持夹转移给内部保持心轴。
有利地,所述升降旋转装置此外也使得容器能够最佳地套到保持心轴上。所述保持心轴在此优选地设计成可旋转的,从而尤其是在处理容器时可以导入塑料容器的旋转运动。
在一种优选的实施方式中,至少部分地在转移窗口的区域内布置了屏蔽装置,该屏蔽装置将壳体的周围环境相对于壳体的内部空间屏蔽开。在这里尤其指的是用于屏蔽容器外表面处理装置的和/或容器内表面处理装置的射线的辐射屏蔽装置,尤其是屏蔽产生的伦琴射线。于是优选地将塑料容器转移到被屏蔽辐射的壳体内。
因此,优选地建议将对塑料容器和尤其是塑料预制件的外部消毒放在第二传送装置上,优选地放在第二分组调节星轮上。为了实现这一点,优选地将容器外表面处理装置或者说表面辐射器布置在第二传送装置上或者说第二分组调节星轮上,并且所述第二传送装置或者说第二分组调节星轮配有额外的升降旋转装置。从炉子的输出星轮(第一传送装置)到被辐射屏幕的区域内的转移于是优选地由第一分组调节星轮完成。所述第二分组调节星轮于是布置在被辐射屏幕的区域内,也就是在壳体内。
在另一种优选的实施方式中,第一传送装置和/或第一传送装置的保持元件在将塑料容器转移给第二传送装置期间至少部分地或者说部分区段地跟随和陪伴第二传送装置的和/或第二传送装置的保持元件的传送路径。换句话说,所述塑料容器在转移时或者说转移期间优选地至少有部分时间并且有部分区段同时被第一传送装置的保持元件(尤其是保持夹)和第二传送装置的保持元件(尤其是保持心轴)保持住。
在将容器从布置在壳体外面的第一传送装置转移到被辐射屏蔽的壳体内的第二传送装置时,所述第一传送装置或者说第一传送装置的保持元件优选地至少有一段时间伴随着塑料容器移动。这个转移过程于是优选地在伴随状态下进行。
为了将容器更好地从第一分组调节星轮(第一传送装置)转移给第二分组调节星轮(第二传送装置),或者说更轻松可靠地套到第二分组调节星轮的保持元件(尤其是保持心轴)上,所述第一分组调节星轮优选地在圆环轨道上的部分区段内伴随塑料容器(尤其是塑料预制件)的转移运动,所述圆环轨道等同于第二分组调节星轮的圆环轨道。
正如上文提及的那样,所述升降旋转装置在此优选地执行保持元件的或者说保持心轴的升降运动,其中,保持心轴优选地朝向塑料容器进给,并且为了保持住容器而被导入其中。为了实现让塑料容器套到升降旋转装置的保持心轴上的升降运动,优选地在壳体内布置第一和第二升降凸轮以及一个导向滚子,它们使得可以升起和降下保持心轴。
在这里,优选地所述第一分组调节星轮离开它本身的传送轨道,其中,它本身的传送轨道优选地是一条基本上为圆形的轨道,从而伴随第二分组调节星轮的传送轨道(优选为圆环轨道)。所述第二分组调节星轮优选地在基本上为正圆形的圆环轨道上移动,从而让升降旋转装置的导向滚子能够在没有横向磨损或者说不会打滑地在升降凸轮上滚动。“基本上”在这里意思是,第二传送装置的或者说第二分组调节星轮的传送轨道仅仅在最小程度上与圆环形的路径偏离,这种偏离在这里也是因为保持元件彼此之间的距离变化还有保持元件与分组调节星轮的旋转轴的不同距离产生的。因此不是点对点地,而是通过伴随移动将容器套到保持心轴上。
所述升降凸轮优选地在壳体内布置在壳体的静态侧壁上。壳体的一个下方区域有利地设计成可移动的,并且优选地可以完全降下来,从而能够接触到壳体内部完成调节和维护保养工作。这种下降的设计例如在专利DE 10 2013 109 794 A1中进行了更详尽地描述。该专利中描述的实施方式也分别构成本实用新型的可下降壳体部分的优选实施方式。申请人明确保留将该专利的特征用于定义本实用新型的优选实施方式的权利。
额外地,在壳体内,并且优选地至少部分地或者部分区段地在第二分组调节星轮区域内,尤其是至少在转移窗口区域内布置一个屏蔽装置,如尤其是辐射防护壁,它优选地相对于壳体的外部区域屏蔽由容器外处理装置和/或容器内处理装置产生的有害伦琴射线。
优选地,在这里,壳体的一个区段,尤其是壳体的上部分,静态地布置,而另一个区段,尤其是下部分(也就是底部)可移动地布置,尤其是可下降。下部分优选地同样也是屏蔽装置,如尤其是辐射防护壁。对两个屏蔽装置的布置在这里如下地设计,使得所述升降旋转装置和尤其是所述升降旋转装置的至少一个导向滚子可以穿过两个屏蔽装置之间的间隙在一个运行轨道上运动。
在转移窗口的区域内,在此优选地有一部分的下方屏蔽装置布置在升降凸轮上。这个部分于是优选地设计成在对容器转移系统进行设置时可以拆卸下来,而不必为此调整对升降凸轮的紧固。因此,优选地将下方的屏障装置和升降凸轮设计成能够一起拆下。这意味着,为了实现或者说为了更轻松地完成调节设置,可以把辐射防护件拆下来,而不必拆掉转移系统的零部件。
根据另一种实施方式,优选地也可以设想,所述第二分组调节星轮在转移容器时朝着第一分组调节星轮相反的方向移动,或者说两者同时朝向对方移动。由此可以最小化壳体中的转移窗口。优选地,所述第一分组调节星轮和第二分组调节星轮也可以设计成电驱动的,例如通过长定子技术或者之类。
为了解决上述任务,本实用新型还涉及一种用于沿预定的传送路径传送塑料容器、特别是塑料预制件的方法,其中,塑料容器至少由第一传送装置(具有许多用于在传送期间夹持塑料容器的保持元件,尤其是保持夹)和第二传送装置(具有许多保持元件,尤其是心轴)传送,并且由第一传送装置转移给第二传送装置。
然而,在该解决方案中(该解决方案也可以是在本实用新型的上下文中提出的其他解决方案和实施例的补充方案),所述第一传送装置和第二传送装置分别是指分组调节星轮,从而塑料容器从一个分组调节星轮传递到下一个的分组调节星轮。所述第一传送装置在此优选地是第一分组调节星轮,而所述第二传送装置是第二分组调节星轮。
因此,就方法而言也建议,将塑料容器直接从一个分组调节星轮转移给另一个、尤其是直接接在后面的分组调节星轮,而不必在这些分组调节星轮之间布置其他的传送星轮(像是例如额外的进料星轮或输出星轮)。
在一种优选的方法中,所述第二传送装置适合并旨在为相对于塑料容器的纵向轴线沿着垂直和/或水平方向移动(第二传送装置的)保持元件,并使塑料容器或者说保持元件围绕着它们的纵向轴线旋转。
在另一种优选的方法中,在所述第二传送装置对塑料容器进行处理,尤其是进行消毒。
上文中描述的设备和方法在此尤其是被装备并被设计用于执行所描述的方法,即,以上描述的所有设备和方法的特征也被公开用于这里描述的方法,并且反之亦然。
本实用新型的基本任务的另一个解决方案是一种用于沿着预定的传送路径传送塑料容器、特别是塑料预制件的容器处理设备,其中,该容器处理设备具有至少一个包含有多个保持元件的传送装置。
然而,在该解决方案中(该解决方案也可以是在本实用新型的上下文中提出的其他解决方案和实施例的补充方案),传送装置是分组调节星轮,其具有移动装置,该移动装置适合并且旨在使保持元件能够在至少两个平面中移动。
在一种优选实施方式中,所述容器处理装置具有至少一个第一传送装置和一个第二传送装置,其中,所述塑料容器从第一传送装置被转移给第二传送设备。
通过将从第一分组调节星轮到第二分组调节星轮的直接传递与保持元件在至少两个平面中的运动相结合,优选地节省了空间和传送行程,并且分组调节星轮还可以具有附加的功能以及附加的传递形式。
即使在没有从上述分组调节星轮转移到另一个分组调节星轮的情况下,也可以通过保持元件在多个特别是两个平面内的运动来实现分组调节星轮的附加功能(现有技术中需要一个另外的传送星轮才能实现这个附加功能),因此传送被缩短。
在至少两个平面中的运动优选地是保持元件在水平和/或垂直方向上的运动,和/或保持元件的旋转。“垂直”是指,相对于所述传送装置的周身或相对于塑料容器沿着所述传送装置的传送路径,或者相对于塑料容器和/或所述保持元件(优选地是一个保持心轴)的纵向轴线,垂直于传送装置或分组调节星轮。“水平”是指,朝着传送装置的周身或塑料容器沿传送装置的传送路径的径向和/或相切,或相对于塑料容器的纵轴线而言。“旋转”是指保持元件围绕着保持元件自身的纵轴线的旋转,其中,通过这样的旋转尤其是将保持元件夹持的塑料容器带入围绕其纵轴线的旋转运动。
因此,所述移动装置优选为上述升降旋转装置。因此,所有上述特征也适用于该实施方式,或者可以与该实施方式结合,反之亦然。
在一种优选实施方式中,第一传送装置和第二传送装置分别是分组调节星轮,从而也是在分组调节星轮上的保持元件在至少两个平面内移动的情况下,将容器以上述方式从第一分组调节星轮转移到第二分组调节星轮。
在另一种优选的实施方式中,这里的容器处理设备具有用于处理塑料容器外表面的容器外表面处理装置(尤其是容器外表面消毒装置)和/或用于处理塑料容器内表面的容器内表面处理装置(尤其是容器内表面消毒装置),在此优选地,所述容器外表面处理装置布置在第二传送装置上。
从第一分组调节星轮到第二分组调节星轮的直接转移,和保持元件在至少两个平面中的移动的组合,对于对塑料容器进行外部处理是特别有利的。在此尤其是为了进行外部处理而优化容器之间的距离时,进行分组调节是有必要的。尤其是由此也可以改变容器在运转期间的垂直位置,例如为了优化辐射效果改变相对于处理窗口的垂直位置。
在另一种优选的实施方式中,所述移动装置适合并旨在为使得保持元件能够在三个平面中移动。保持元件于是优选地可以在上述的水平和垂直方向上进行运动并旋转。
在一种优选的实施方式中,所述许多保持元件是保持心轴。这些从内部抓取的心轴在进行外部处理时有利,因为由此所有的外表面都可以处理到,而不会被保持元件遮挡。
在另一种优选的实施方式中,所述传送装置具有至少一个升降凸轮和至少一个导向滚子,它们共同适合于并旨在至少实现保持元件在至少一个平面内的运动。这种运动是垂直方向的运动。优选地,所述至少一个升降凸轮和所述至少一个导向滚子用于执行保持元件在垂直方向上的运动。所述导向滚子在此在升降凸轮上被引导,该升降凸轮为了让保持元件在垂直方向上运动(尤其是从地心角度观察的上下运动)具有相应较高的和较低的区域。在水平方向上的运动可以以迄今已知的方式在分组调整星轮上进行。也可以设想通过例如驱动装置来执行垂直运动。
为了解决上述任务,本实用新型在此还涉及一种用于沿预定传送路径传送塑料容器(尤其是塑料预制件)的方法,其中,塑料容器至少通过一个具有许多保持元件(尤其是保持心轴)的传送装置被传送。
然而,在该解决方案中(该解决方案也可以是本实用新型上下文中提出的其他解决方案和实施例的补充),所述传送装置是分组调整星轮,它允许保持元件在至少两个平面中移动。
在一种优选的方法中,所处传送装置适合于并且旨在在垂直方向和/或水平方向上移动和/或旋转保持元件。
在另一优选方法中,在传送装置处对塑料容器的外表面进行处理,特别是消毒。
上文中描述的设备和方法在此尤其是被装备并被设计用于执行所描述的方法,即,以上描述的所有设备和方法的特征也被公开用于这里描述的方法,并且反之亦然。
本实用新型还涉及一种容器处理装置和一种相应的方法,其中,对容器的处理,特别是消毒,也使用所谓的分组调节星轮进行。本实用新型再次以对容器消毒为例进行描述,但应注意,本实用新型也可应用于其他机组,例如印刷机组、标签机组或检查装置。
如上所述,从申请人的内部现有技术中已知的消毒模块部分地具有大量的传送装置,例如五个传送星轮。这导致在消毒模块内的停留时间相对较长。
因此,本实用新型的基本任务是减少容器尤其是在消毒的情况下的停留时间,但也包括在其他的处理工序中的停留时间。
根据本实用新型所述的容器处理装置包括用于沿预定传送路径传送容器的传送装置,其中,所述传送装置具有至少一个用于传送容器的传送装置,以及至少一个用于以预定方式处理容器的容器处理装置。在这种情况下,所述传送装置具有(优选可旋转的)支架,在该支架上布置有许多用于夹持至少一个容器的保持装置。作为这种可旋转的支架的代替,支架也可以构造成长定子,其优选地是线性电机的组成部件,其中,所述保持装置优选地设计在相对于该长定子可移动的梭子(Shuttle)上(其中,这些梭子(shuttle)是线性电机的转子)。
在本实用新型的第一实施方式中,保持装置如下地可相对于支架移动,即,使得可以改变在传送路径上紧邻前后相继的两个容器之间的距离。此外,所述容器处理装置还被布置成能够处理由传送装置传送的容器。
在本实用新型的另一实施方式中,保持装置如下地可旋转,即,使得由该保持装置夹持的容器可相对于其纵向方向旋转。
在本实用新型的另一种实施方式中,如上所述,设计了线性马达驱动器来代替具有可旋转支架的传送装置。在这种实施方式中,设计了具有多个磁性或可磁化元件的长定子,一个或多个梭子可以与之相对移动。同样,该长定子优选地具有基本上笔直的部分,在这个部分上特别优选地布置了处理装置。换言之,传送装置优选地包括被实现为定子的、尤其是静态的支架,上面布置有多个保持装置,它们优选地分别具有一个转子或者构成一个转子,用于夹持住至少一个容器。
要注意的是,通过本实用新型的上述三种实施方式来实现上文中提及的实用新型任务。然而,也可以将这些设计彼此结合,尤其是将改变保持装置之间的距离与保持装置的可旋转性结合起来。
在一种优选实施方式中,所述容器选自以下组别:塑料预制件、塑料瓶、玻璃瓶等。容器尤其是塑料预制件。
特别优选地,保持装置布置在可摆动和/或可线性移动的机械臂上。这里特别优选的是所述保持装置或保持装置的部件相对于这些可摇摆的机械臂可旋转运动。特别优选地,所述保持装置相对于支架可摇摆。在另一优选实施方式中,所述保持装置还能够相对于支架在直线方向上运动。
在一种优选的实施方式中,传送装置是所谓的分组调节星轮,即可以改变传送的容器的分组的传送装置。优选地,以在本申请框架内的上下文中描述的方法实现所述分组调节星轮。
特别优选地,对容器的处理在传送路径的直线段中进行。特别优选地,容器处理装置被布置成静止的,并且容器移动经过该装置。
特别优选地,在传送路径上的两个紧邻的容器之间的距离可以在容器移动期间改变。特别优选地,由传送装置传送的容器至少部分区段可以沿着一条直线传送。
在另一种有利的实施方法中,所述容器处理装置适合于并旨在处理容器的外表面。在该实施方法中有可能并且优选的是,将所述处理装置特别是布置在容器的传送路径的旁侧。
尤其是所述处理装置布置在传送路径旁侧,但与传送路径相距很小。“距离小”在这里理解为距离小于10cm,优选小于8cm,优选小于6cm,并且优选小于5cm。
在另一个有利的实施方式中,传送装置包括一个驱动装置,并且优选地包括多个驱动装置,通过驱动装置使得由保持装置夹持的容器可相对于其纵向轴线旋转。在此例如可以是电动机驱动,但也可以考虑使用其他的驱动。
特别优选地,所述至少一个驱动装置无接触地制造容器和/或其保持装置的旋转运动。在此例如可以设想通过磁耦合,其也可以延伸穿过该布置所在的壳体。这种情况将借助附图进行更详细的解释。
特别优选地,容器、特别是夹持在保持装置上的容器能够在其纵向方向上移动。以这种方式就可以改进对容器的处理。在此,可以是容器能够与夹持着它的保持装置一起移动,或者也可以是能够相对于保持装置移动。在此可以是每个容器能够在其纵向方向上单独移动。然而也可以设想,例如通过升降凸轮实现保持装置和/或容器的联合运动。然而,除此之外还可以设计线性马达驱动装置,以实现容器在纵向方向上的这种运动。
在另一个有利的实施方式中,容器处理装置选自以下组类:包括容器外表面处理装置(尤其是容器外表面消毒装置)、容器内表面处理装置(尤其是容器内表面消毒装置)、容器检查装置、容器印刷装置、容器标记装置等。
在下文中,尤其是参照对待填充的容器或塑料预制件(其尤其是被塑造成这样的容器)的消毒进行描述。除了实际的灌装过程外,对要灌装的容器进行消毒是无菌灌装系统的关键步骤。最新的技术会在这个过程中利用电离辐射来杀菌,尤其是电子射束。在大多数应用中,这种辐射由加速电子(同时或者作为代替也可以由紫外线辐射)组成,这些辐射在相应的系统中产生,从而进入或触达待消毒的容器。
本申请人现有技术中已知的用于消毒的系统包括电子发生设备、用于消毒内表面的射束指和电子发生设备,此外还包括尤其是用于消毒外表面的表面辐射器。
在已知的方案中,在对内表面进行消毒之前先对外表面进行消毒。这个工序部分地在旋转盘上完成,正如上文中已经阐述过的那样。在这种情况下,通常将这种传送装置或者说旋转盘与分组调节星盘相连接。在这个过程中产生的伦琴射线应通过适当的屏蔽与环境隔离。由此,所述两个处理装置嵌入或封装在能屏蔽辐射的设备中。为了即使在输出星盘处也能确保辐射屏蔽效果,分别还在上游接入了一个进料星轮或者在下游接入了一个输出星轮。以此方式,在本申请人的现有技术中得到一种包含五个星轮或五个旋转盘的总设备。
这产生许多缺点,主要是例如从炉子到吹塑机的传送时间超长,或者说在处理模块中的停留时间很长。这是由包含五个星轮的结构造成的。以这种方式,将塑料预制件塑造成为成品容器也存在很大的困难,尤其是当塑料预制件具有一些不利的膨胀比时。
此外,在频繁移交中,尤其是在难以进入的屏蔽辐射的壳体内,移交失败的风险增加。尤其是从进料星轮转移到外部处理模块的过程中,在本申请人的现有技术中需要从夹式星轮点对点地转交给套入式心轴。那么,诸如未对准等错误就可能在接下来的转移工序中导致预制件丢失,或者导致转移装置的损坏。
随着工作量的增加,整套设施系统的占地面积也会增加,因为星轮或旋转盘的总量也会随之增加。
本实用新型现在建议,在分组调节星轮处对塑料预制件进行外部消毒。为了实现这一点,在分组调节星轮上安装所述处理装置,尤其是表面辐射器,并且所述分组调节星轮优选地配备有附加的升降旋转单元。
由此使得可以延长塑料预制件在处理装置处、优选地在表面辐射器的窗口处的停留时间,从而确保有足够的辐射量为塑料预制件杀菌。
为了让辐射量均匀地分布在塑料预制件的周身上,分组调节星轮优选地配备有升降旋转装置,该升降旋转装置使得能够在处理装置的面前、尤其是是在表面辐射器的窗口面前执行对塑料预制件的旋转。这种旋转优选地一次性完全超过360°,但也可以设想并期望分成多次旋转。
然而,由于表面辐射器会处理塑料预成型件的整个面向它的一侧(即使不是均匀的),因此也可以使用比360°略小的旋转角度进行工作。
通过使用分组调节星轮(TVS)在表面辐射器前面移动塑料预制件,一方面可以增加处理时间或者说处理窗口前的聚集密度,另一方面还可以优化表面辐射器面前的塑料预制件的运行轨迹。
这意味着,理想情况下,可以在表面辐射器面前的直线轨道或最大圆形轨道上经过,并且在辐射窗口旁边的距离不会过度增加。这是有利的,因为在处理期间随着距离的增加,塑料预制件上的辐射量减小。那么塑料预制件的周身上的辐射量分布就会不均匀。
在一种优选的实施例中,表面辐射器具有平坦的表面或者说辐射面。
在模块内部或者说壳体内部,尤其是至少部分地围绕分组调节星轮的内部,优选地安装了辐射防护壁,它相对于外部区域隔离开表面辐射器产生的有害伦琴射线,但是也能隔离开指形放射器的辐射。
优选地,上部分牢固地布置在壳体上,下部分固定在可下降的底部上。两个辐射防护壁特别优选地布置成重叠的,并且两个防护壁的间隙有利地设计成使得升降旋转装置能够在轨道上移动,尤其是能够穿过两个在运行时固定不动的屏障之间的间隙。
壳体的辐射防护壁有利地由特殊的屏蔽辐射的材料制成,例如由包裹在不锈钢中的铅制成,或钨制成,或者由钨烧结的复合材料制成或含有具有类似属性的材料。
然而,屏蔽部件优选地也由不锈钢或铸造材料制成。让屏蔽材料适应更好的辐射密封性,首先让屏蔽的壁厚显著减小,从而有可能与升降旋转单元一起穿过两个防护壁之间在分组调节星轮的运行轨道上运动,或者说让屏蔽部件伸入到升降旋转设备中,而不需要将它过度加宽或加大。
壳体的防护壁优选地跟随着TVS的运行轨道,或者说与塑料预制件轨道相同或非常相似。还可以如下地调整TVS的运行轨道,即,使得可以从表面辐射器的侧边朝向表面辐射器的移动,从而借助跟随着塑料预制件(也称为Preform)的运行轨道的屏蔽件来改善辐射屏蔽效果。
因此有可能的是,屏蔽掉直接来自表面辐射器或其附近的大部分伦琴辐射,而不让有害辐射有机会深入壳内中。由此也可以使得能够快速减少所需的壁厚,这主要能节省成本和重量。
另一个实施方式是使用一种带有梭子的长定子驱动器,用它取代TVS或者说接管其功能。在此有利的是,行驶路线的重新设置更加自由,因此在表面辐射器面前的停留时间更长。在本实施方式中,建议使用线性马达。此外,如上所述,在处理装置的区域中可以直线移动,或者以曲率半径非常高的路线移动。
将旋转运动导入升降旋转单元优选地在遵守无菌标准的情况下进行,并且最有利地是非接触式传递。
但也可以设想任何其他的可能性,包括通过驱动齿轮皮带。
本实用新型的这种设计方案的一个基本方面是将表面辐射器安装到分组调节星轮上,因此优选地实现三个星轮的设计方案。这通过缩短塑料预制件在模块或所述设备中的停留时间而得到许多显著的优点。此外还可以增加塑料预制件在处理装置面前、尤其是在表面辐射器面前的停留时间,从而还能够实现很好的消毒性能。
因此,还可以优化在表面辐射器面前的轨道曲线,以提升表面辐射器旁侧的辐射量。于是,在表面辐射器前方时的距离可以尽可能地靠近辐射窗口,或者说在边缘处不增加。
在一种优选的实施方式中,表面辐射器和容器或塑料预制件之间的距离小于10cm,优选小于8cm,优选小于6cm,优选小于5cm,优选小于4cm,优选地小于3cm,特别优选地小于2cm。
如上所述,尤其是在塑料预制件的消毒中,通过电子发射器在分步骤中对外侧进行消毒。在此,塑料预制件在电子放射源前方围绕其纵轴线旋转,使得塑料预制件外侧表面上的每个点都接收到尽可能均匀的辐射剂量。
在现有技术中,塑料预制件在电子放射源面前旋转,为此,它的支架例如由皮带或小齿轮驱动。这里的缺点是会产生磨损和污垢,这是接触式驱动不可避免的。特别是在无菌环境中,这种潜在的杂质是一个大问题。
由EP 3 431 402中已知一种磁驱动器,它能无接触地导入旋转运动,因此几乎不需要驱动力。然而,它的缺点是旋转速度的均匀性,因为磁耦合会导致强烈的扭矩变化。结果可能导致塑料预制件不能均匀地在辐射源面前旋转,并且塑料预制件外表面上的辐射量分布可能不恒定。
因此,建议不要像通常那样在电子放射器前面在传送星轮上以恒定不变的分组方式传送塑料预制件,而是在分组调节星轮(TVS)上。由此允许在星轮的不同点处有可变的切向速度。
为了使塑料预制件围绕其纵向轴线旋转,建议将旋转心轴集成到这个TVS中,而塑料预制件则可以被套到该旋转心轴上,并且尤其是从下方套上去。心轴至少在电子放射源的区域内围绕其纵轴线旋转,以便尽可能均匀地辐射塑料预制件的外躯壳。
使用磁驱动和/或非接触式驱动来驱动旋转心轴。
在一种优选实施方式中,驱动装置具有转速调节装置,这使得旋转驱动装置不受高转速波动的影响。下面将对此进行更详细的解释。
在一种优选实施方式中,容器处理设备包括壳体,在该壳体内布置有至少一个传送装置,并且该壳体优选地构成一个洁净空间,该洁净空间将该壳体的内部与(特别是非无菌的)环境隔开。特别优选地,本文描述的分组调节星轮布置在该壳体内。优选地,在该壳体内还布置了其他的传送装置。
特别优选地,该壳体至少部分地设计为辐射防护壳体,特别是用于防止β和/或γ辐射,但也防止伦琴射线。
在另一优选实施方式中,壳体的至少一个壁平行于容器的传送路径的一部分延伸。通过这样的设计可以在总体上减小壳体尺寸。这里尤其是指沿着塑料预制件的传送路径直线延伸的壁。
在另一个有利的实施方式中,容器处理设备具有至少一个另外的、用于传送容器的传送装置,并且优选的具有至少两个另外的传送装置,特别优选正好两个另外的传送装置,它们用于传送容器,尤其是塑料预制件。
在另一优选实施方式中,容器处理设备包括至少一个第二容器处理装置,其中该第二容器处理装置特别优选为容器内表面处理装置,尤其是容器内表面消毒装置。
如上所述,该第二处理装置优选地具有多个射束指,它们可以被插入到容器中以施加电子辐射。特别优选地,为每个射束指分别设计电子加速装置以及让电子射束向外射出的输出窗口,其优选地由钛制成。
在另一种有利的实施方式中,驱动装置通过磁力制造保持装置的旋转运动。如下面更详细地解释的那样,可以在保持装置处布置带有多个磁体的转子,其旋转运动由定子产生,定子也具有多个磁体或磁性的或可磁化的元件。
在另一有利实施方式中,容器处理设备包括用于监测容器的旋转运动的监测装置。
特别优选地,该监测装置包括用于检测磁通量的传感器装置、图像记录装置和/或至少一个线圈。用于检测磁通量的传感器装置优选地是霍尔传感器装置
优选地,该传感器装置适合于并旨在为测量定子中的磁通量,以便推断转子的旋转运动。
如上所述,优选霍尔元件用作传感器(用于测量通量密度)。
优选地,在定子处和/或定子上设计至少两个、优选地至少3个和优选地至少4个传感器装置,尤其是霍尔传感器装置。
优选地,在定子处和/或在定子上设计最多40个、优选最多30个、优选最多20个、优选地最多15个和优选地最多10个传感器装置,尤其是霍尔传感器装置。
在此优选地,这些传感器装置尤其是霍尔传感器装置彼此等距地布置。
例如也可以在线圈中感应电流或电压,这又是用于监测旋转运动的指标。在此例如可以设计多个线圈,将它们布置例如定子内的磁体之间。优选地,所述监测装置适于并旨在识别塑料预制件的旋转运动的停止和/或塑料预制件(或其保持装置)的转速的偏差。
在一种特别优选的实施方式中,驱动装置包括与保持装置耦合的转子(其上布置有多个磁体)以及定子(其上也优选地布置有许多磁体或磁性元件)。这样,旋转运动就通过定子和转子之间的磁力传递。在此就有可能让定子布置在壳体外部或内部,并且磁力的传递通过壳体壁实现。
在一种优选的实施方式中,定子构造成为直的,并且/或者定子的磁性元件沿直线方向延伸。特别优选地,转子构造成圆的。因此,在这种设计方案中,直的定子与圆的转子相互作用。
特别优选地,转子和/或定子的磁体或磁性元件(或这些磁体或磁性元件的纵向)相对于平行于保持装置的旋转轴线延伸的方向至少部分区段地倾斜。
在由EP 3 431 402中所示的、磁体的垂直布置中,引力沿着传送方向剧烈波动,因为这些磁体在一个位置上彼此完全相反。此时没有扭矩被传递,并且在另一个位置处同时存在互斥和引力,从而产生高扭矩。扭矩的这种巨大变化导致(不期望的)速度波动。该问题随着滚子横向速度的增加而变得更加严重,即随着产量的增加而变得更加严重。从达到一定的横向速度开始,转矩波动导致滚子不能再同步到磁分配(Magnetteilung)中,因此不能进行连续的旋转运动。
在另一优选实施方式中,各个磁体在塑料预制件的传送方向上间隔开。
在一个优选实施方式中,两个成对磁体中只有一个携带磁体,而另一个含有高磁导率的材料,例如铁。通过适当地引导磁通量可以有利地调整转矩波动。这一原理在磁阻电机中部分已知,其中,转子中的转矩仅由磁阻力产生,而在很大程度上不由洛伦兹力产生。
申请人的大量实验表明,尽管在两个配对件(定子和/或转子)中的一个上有磁体就足够了,但因为磁通引导,两个配对件最好由具有高磁导率的材料构成(和/或包含至少一个用于导回磁通的部件,例如金属板或类似物)。
在一种优选的实施方式中,磁体载体的材料(而不是磁体材料本身)被选择为使得其具有尽可能小的特定电阻。例如,磁性载体可以由铝制成。
在另一个有利的实施方式中,驱动装置包括与保持装置耦合的转子以及定子。
优选地,转子和/或定子由具有高磁导率的材料制成或含有这样的材料。在另一优选实施方式中,转子和定子都由具有高磁导率的材料制成或含有这种材料,特别优选的是该材料选自以下组类:铁、软磁合金(铁镍)、纳米晶金属和无定形金属。
特别优选地,该材料的磁导率大于200,优选地大于300。
如果切向速度不等于棒材或定子的理想滚动速度,相对置的永磁体产生电压到导电载体材料中并引起涡流。这会制动或加速滚子的旋转运动,并使其向理想转数的方向变化。
这种想法类似于涡流制动器的原理,即,在这里,滚子的周身也被制动,因此滚子本身开始旋转。
特别优选地,所述设备具有用于遮盖磁体的盖。
它们例如可以由导电性良好的材料制成,以在这里制造出涡流效应。于是所述盖例如可以由铝制成。
如上所述,在一种优选的实施方式中,在至少其中一个驱动元件(即定子或转子)中,尤其是在固定不动的磁条中使用线圈,这些线圈优选地在轴向上指向转子(即滚子)的方向。
如果转子以理想速度旋转,并在棒材上按要求“滚开”,则线圈中只产生一点电压。然而,如果滚子在这种旋转速度下滑动或振荡,则由于磁通密度变化较大,线圈中产生相对较大的电压。
感应电压由电子控制器(例如PLC)测量,并且可以在线圈中评估,或作为线圈的串联电路进行评估。
本实用新型还涉及一种处理容器的方法,其中所述容器由传送设备沿着预定的传送路径传送,并且其中所述传送设备具有至少一个用于传送容器的传送装置,并且其中至少一个容器处理设备以预设的方式处理容器,其中,所述传送装置具有可旋转的支架,支架上有许多保持装置夹持住(多个)容器。
在一种根据本实用新型的设计中,这些保持装置以这样的方式相对于支架移动,即,使得在传送路径上紧邻的两个容器之间的距离被改变。此外,所述容器处理装置处理由传送装置传送的容器。
在根据本实用新型的另一种方法中,由保持装置夹持的容器至少有一段时间旋转,并且优选地在处理期间相对于容器的纵向方向旋转,尤其是在处理期间旋转,此时特别优选地,监测装置监测容器的旋转运动,尤其是检测旋转速度。
因此,就方法而言也建议在容器旋转期间进行处理。优选地,容器是塑料预制件。
在一种优选的方法中,容器处理装置处理容器的外表面。尤其是所述容器处理装置对容器的外表面进行消毒。为此特别优选地设计了表面辐射器,其将辐射、尤其是电子辐射放射到容器的外表面。在这种情况下,该表面辐射器可以如下地布置在设备的壳体上,即,使得辐射通过壳体的开口到达容器。
特别优选地,当容器沿着基本呈直线的传送路径部分传送时,容器处理装置对容器进行处理。作为替选也可以是这样的传送路径部分:它的曲率半径显著大于当传送装置上的所有保持装置都具有相同朝向时会产生的几何曲率半径。特别优选的是,该曲率半径至少是其两倍,优选至少三倍,优选地至少四倍,并且优选地至少五倍。
特别优选地,容器也被第二处理装置处理。在此尤其是进行内部消毒,正如上文中所述的那样。在此例如可以将电子射束装置导入容器中。
优选地,容器移动经过固定布置的处理装置。在另一优选方法中,布置在保持装置上的容器的旋转通过磁力传递。
优选地,如下地完成旋转运动的传递,即,使得容器和/或塑料预制件的旋转速度变得均匀。
在一种优选的方法中,容器的旋转运动是均匀并且/或者通过涡流进行减震。
本实用新型还涉及一种用于处理塑料预制件的设备,尤其是用于对塑料预制件进行消毒。
这种设备在现有技术中早已公知。在现有技术中,塑料预制件通过入口被输送到壳体内,在这个壳体内进行处理,尤其是消毒。在这类设备中,通常安装有沿着传送路径传送塑料预制件的传送装置。处理完成后,再经由设备的出口将塑料预制件移除。
然而,现有技术有一个缺点。为了移除那些有缺陷的塑料预制件或不符合某些要求的塑料预制件,例如这些塑料预制件未经充分处理、尤其是未经充分消毒,必须停止整个流程并打开壳体。然而,通过打开设备,符合要求的塑料预制件可能再次受到污染。此外,当打开外壳时,就失去了其洁净空间的属性,因此必须再次对壳体进行消毒。
因此,本实用新型的基本任务是,可以在不中断运行过程和/或打开壳体的情况下移除塑料预制件或一般而言的容器。
根据本实用新型的用于处理容器、尤其是塑料容器和特别是塑料预制件、尤其是用于对塑料预制件进行消毒的设备具有壳体,壳体包围住该设备,其中在壳体内对容器或塑料预制件进行处理。在该壳体内设计了至少一个传送装置,用于沿着预定的传送路径传送塑料预制件。其中,所述设备具有一个入口(塑料预制件可以通过它被导入壳体)和一个出口(通过它可以将塑料预制件输送出去)。
根据本实用新型,所述设备具有出料装置(Schleuseneinrichtung)和/或移除装置,通过它可以将塑料预制件从壳体中移除。
在另一个有利的实施方式中,所述设备具有用于夹持塑料预制件的保持装置。这些可以是插入塑料预制件口中的保持心轴。
应当注意,本实用新型还可以与在本申请的框架中描述的其他方面相结合,例如,在壳体内正好存在三个传送装置,或者存在分组调节星轮或者诸如此类。
在另一种有利的实施方式中,所述传送装置具有可旋转的支架,上面布置了保持装置。在此可以是传送轮。
有利地,所述传送装置是分组调节星轮,其适合于改变连续塑料预制件之间的距离,尤其是增加距离。作为分组调节星轮的代替,优选地也可以设想用长定子改变塑料预制件的分组。
优选地,在设备运行期间,尤其是在消毒操作期间,尤其也在传送其他塑料预制件的传送期间,塑料预制件是可移除的。
在另一个有利的实施例中,容器、尤其是塑料预制件可以通过另一个出口移除,该出口优选地连接在入口和出口之间。特别优选地,在相比入口更靠近出口的位置还布置了一个另外的出口。在另一种优选实施方式中,所述设备包括多个传送装置,并且所述另一个出口特别优选地布置在这些传送装置中的最后几个的区域内。
在另一种有利的实施方式中,所述设备移除选定的和/或有缺陷的塑料预制件。在此,所述设备优选地可以移除损坏的塑料预制件或那些已经掉落的塑料预制品。此外还可以移除未正确消毒的容器,尤其是是塑料预制件。
在另一个有利的实施方式中,所述设备具有用于检查容器、尤其是塑料预制件的检查设备。在此,检查容器、特别是塑料预制件是否有缺陷和/或检查它们是否满足某些要求。优选地,由出料装置的检查装置发送指示信号,是否要移除某个容器、尤其是某个塑料预制件。
在另一个有利的实施方式中,所述设备具有用于对塑料预制件进行消毒的消毒装置。在此特别优选地安装电子射束消毒装置。
优选地,所述设备具有容器内表面处理装置和/或容器外表面处理装置。如上所述,容器外表面处理装置优选地构造成表面辐射器,尤其是电子表面辐射器。
在另一优选实施方式中,容器内表面处理装置以上述方式构成,因此尤其是具有可以导入塑料预制件中的棒状体,其用电子射束对塑料预制件的内壁进行消毒。
在另一个有利的实施方式中设计了输出星轮,通过它可以将塑料预制件从设备中引导出去。
在另一个有利的实施方式中,包围住设备的壳体是绝缘体。在这种情况下,优选设计洁净空间,该洁净空间特别优选保持在过压(例如无菌空气)下。壳体和/或壳体壁优选设计成防辐射的。
根据本实用新型,在通过出料装置移除塑料预制件时也可以保持洁净空间功能。
有利地,所述出料装置是可拆卸的,特别是可从壳体上拆卸。于是可以将整个设备的或者说电子射束模块的一个区域从壳体上分离。尤其是该区域和/或出料装置可以在不破坏洁净空间属性的情况下分离。优选地,该出料装置在设备运行期间也是可分离的。
在一种优选实施方式中,出料装置可以由操作员手动拆卸。出料装置和/或所述区域优选地可以如下地分离,即,使得在分离区域内,既不会有辐射也不会有在生产过程中产生的气体进入或离开外壳,或者危害机器其他部分的消毒效果。
在一个优选实施方式中,所述设备具有传送装置、尤其是输出星轮,借助它将容器、尤其是塑料预制件从设备中输送出去。该传送装置和/或设备在此可以具有辐射防护装置,其防止辐射、尤其是伦琴射线从壳体中泄漏出去。
在所述设备连续运行时,容器、尤其是塑料预制件可以被引导到出料装置的区域中,特别是如果所述出料装置当前没有与所述设备分离或者说在所述设备或壳体上。
在另一个有利的实施方式中,所述设备具有输送装置,该输送装置将容器、尤其是塑料预制件输送到出料装置中,尤其是输送到该设备的所述可拆卸部分中。在这种情况下,这样的输送装置可以例如具有斜面,用于将容器或者说塑料预制件输送到闸内。
通过所描述的方法,可以在持续生产期间完成对容器或者说塑料预制件的输出,或者说不需要中断生产。塑料预制件可以为了进一步的检查而以这种方式被移除。
在一种优选的实施方式中,出料装置设置在壳体的壁上,尤其是设置在该壁的开口处,来自壳体的塑料预制件可以通过该开口进入所述出料装置。
在壳体的这个壁中可以设计可移动的壁元件,利用它可以关闭所述开口。
在另一个有利的实施方式中,壳体内布置了一个另外的传送装置,并且优选地布置了至少两个另外的传送装置。
本实用新型还涉及一种用于处理塑料预制件的方法,尤其是用于对塑料预制件进行消毒的方法。在这种情况下,塑料预制件在壳体内被处理,尤其是被消毒,并且在此借助传送装置沿预定传送路径进行传送。塑料预制件通过入口被导入壳体,并且在操作结束时通过出口又从壳体中被引导出去。
根据本实用新型,塑料预制件的预定部分通过出料装置从壳体中移除。
在另一种优选的方法中,塑料预制件被消毒装置处理,尤其是被消毒。在此,塑料预制件特别优选地被容器内表面处理装置和/或容器外表面处理装置处理,尤其是被消毒。
优选地,所述出料装置至少有一段时间与壳体分离或被取下来。
总之,塑料预制件可以沿着直线传送经过所述处理装置。在这个位置,塑料预制件或容器与所述处理装置(尤其是表面辐射器)之间的距离基本上保持不变。此外,塑料预制件优选地在处理装置和辐射防护装置之间移动。该辐射防护装置在此可以由特别挑选的材料制成,例如钨。
分组调节星轮使得塑料预制件可以在处理装置、或者说表面辐射器那里经过相对较长的时间。优选地还可以在表面辐射器面前时增加塑料预制件的聚集密度。
辐射防护(外壳内部和/或外部)优选地具有防止辐射从外壳或绝缘体中泄漏出去的轮廓。通过分组调节星轮使得塑料预制件可以跟随辐射防护的轮廓移动。如上所述,作为分组调节星轮的代替也可以选用带有梭子的长定子或者说线性电机驱动。
本实用新型还涉及一种具有用辐射消毒的模块和冲洗器的容器处理设备,以及一种相应的方法。
在饮料行业,众所周知要灌装的容器尤其是在进行灌装之前是经过消毒的。事实证明,不是对鼓起来的容器进行消毒,而是在塑造容器之前先对预制件进行消毒是有利的,因为预制件明显小于最终形成的容器。
因此,“容器”这个改变尤其也包括预制件,尤其是塑料预制件。
作为现有技术中的一种消毒方法,一方面通过消毒气体进行消毒,尤其是通过过氧化氢进行消毒。为了减少在容器消毒中使用的化学品,现有技术中已知许多设备和方法是通过其他措施(例如通过紫外线辐射或电子射束)对容器进行消毒。
为了清洁容器,此外已知向容器施加流动介质,从而尤其是从容器内部去除位于容器中的灰尘和其他杂质,以避免在随后的填充过程中污染产品。
根据目前的现有技术,将不同的清洁方法结合起来通常有困难。
因此,本实用新型的基本任务是提供一种设备和一种方法,通过它们实现对容器的最佳可能的清洁和消毒效果。
根据本实用新型的容器处理装置、尤其是容器消毒装置,包括多个传送装置,它们用于在壳体内沿着预定的传送路径传送容器,其中,至少其中一个传送装置是容器外表面处理装置,并且至少其中一个传送装置是容器内表面处理装置,它们分别具有至少一个用于在处理容器期间和/或沿着传送路径进行传送期间夹持住至少一个容器的夹持元件。
根据本实用新型,容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置具有至少一个辐射源,并且所述容器处理设备根据本实用新型具有至少一个向容器施加流动介质(尤其是电离空气)的施加装置。
在一种优选的实施方式中,辐射源是电子辐射源。优选地,容器外表面处理装置和容器内表面处理装置分别具有一个辐射源,优选电子辐射源。因此,建议对于容器内部消毒和容器外部消毒分别使用辐射、尤其是电子辐射。
在一种优选的实施方式中,容器内表面处理装置具有容器内表面施加装置。有利地,容器内表面施加装置向容器内表面施加电子辐射。优选地,容器内表面施加装置可以被导入待消毒容器的内部,尤其是通过口部区域。有利地,容器内表面施加装置适于在预定时间段内在容器内发射辐射,尤其是电子辐射。
优选地,至少一个保持装置适合并设置用于在容器内表面消毒期间夹持住容器。有利地,容器内表面施加装置和/或保持装置是可移动的。有利地,容器内表面施加装置和/或保持装置至少在容器的纵向方向上也是可移动的。
优选地,至少在容器内表面消毒期间,容器内表面施加装置和/或保持装置也可以沿容器的纵向方向移动。有利地,容器可以相对于容器内表面施加装置在容器的纵向方向上,在预设的时间段内至少有一段时间,以相对的运动速度移动。
在一种优选的实施方式中,容器外表面处理装置具有容器外表面施加装置。有利地,容器外表面处理装置总是布置在待消毒的容器外部,例如沿着容器的传送路径布置在两侧。优选地,容器外表面处理装置相对于容器的传送路径静态固定地布置。这样使得各个容器经过容器外表面处理装置。有利地,容器外表面施加装置具有辐射源,该辐射源的放射窗口让辐射均匀地分布在大片表面上,尤其是待消毒的容器的外表面上。
在一种有利的实施例中,施加装置优选地包括所谓的冲洗器或者说冲洗单元。可流动介质优选为气态介质,特别优选压缩空气,尤其是是净化过的、预处理过的和/或消毒过的压缩空气。有利地,可流动介质也可以是液体介质。在此也可以设想流动介质是无菌介质,因此不会对容器造成进一步的污染。
施加装置与容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的组合对消毒效果和要达到的对数比(log-Raten)特别有利。当容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置具有辐射源、尤其是电子辐射源时,尤为如此。
在一种优选实施方式中,容器处理设备包括一个另外的传送装置,它在施加辐射的过程中传送容器。该传送装置优选为锯齿星轮。
在一种优选的实施方式中,施加装置包括至少一个冲洗喷嘴。优选地,它可以是静态的或固定不动的喷嘴。在静态地布置冲洗喷嘴的情况下,预制件优选地在施加装置下方移过,从而被清洁。在这种固定的冲洗喷嘴中,容器、尤其是塑料预制件,优选以竖立的状态传送,即其开口朝上。
在另一优选实施方式中,所述至少一个冲洗喷嘴在传送容器期间至少有一段时间能够与容器一起移动。与静态固定的喷嘴相比,喷嘴跟着移动意味着可以达到更长的处理时间和/或冲洗时间,这总体上会导致更好的冲洗效果。
在另一个特别优选的实施方式中,所述至少一个冲洗器喷嘴可与容器一起移动,并被导入容器的嘴部区域。通过这种同步移动和伸入式的冲洗喷嘴,可以获得最高的清洁效果,尤其是存在非常细和轻的颗粒时。
当将冲洗喷嘴导入容器中时,喷嘴的位置优选地由机械的、液压的、气动的或类似合适装置控制。优选地,在此尤其是在流程启动时、流程真正开始之前和流程期间检测喷嘴头的高度。在此优选地根据容器类型有针对性地调节喷嘴在容器中(优选地在容器口种)的探入深度,以实现并保证最佳的清洁效果。
因此,与静态冲洗喷嘴相比,容器的清洁程度可以通过这种伴随移动的喷嘴大大提高,因为在这里,容器被喷嘴清洁的时间更长。无论是使用静态喷嘴还是使用伴随移动式喷嘴,优选地在容器的传送期间完成对容器的清洁。
优选地,当使用伴随移动的喷嘴或探入式喷嘴时,容器倒置着传送,即口部朝下。
在一种优选的实施方式中,施加装置布置在壳体外部。由此使得壳体可以有利地设计得尽可能小。
在另一优选实施方式中,施加装置沿着传送路径布置在容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的上游。特别优选地,施加装置既布置在容器外表面处理装置的上游,也布置在容器内表面处理装置的上游。优选地,在容器随后被容器外表面处理装置和容器内表面处理装置处理之前,尤其是消毒之前,容器首先由施加装置施加可流动介质。这样之所以特别有利,是因为在容器的外表面和/或内表面被消毒之前,首先通过施加装置完成了对容器的预清洁。
优选地,施加装置不直接布置在容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的前方。有利地,在施加装置和容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置之间不仅可以设计传送装置,还可以设计其他更多的容器处理装置。
在一种有利的实施方式中,容器处理设备包括用于加热容器的加热设备。优选地,加热设备具有至少一个加热装置,特别优选地具有多个加热装置。有利地,加热装置可以是辐射源,例如用于红外或微波辐射。
优选地,加热装置沿着传送路径布置在容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置的上游。特别优选地,加热装置不仅布置在容器外表面处理装置的上游,而且还布置在容器内表面处理装置的上游。于是优选地,在容器被容器外表面处理装置和容器内表面处理装置处理,尤其是消毒之前,容器首先被加热装置加热。
在一种优选实施方式中,施加装置沿着传送路径布置在加热装置的上游,并且/或者所述施加装置布置在加热设备的正前方。特别优选地,所述施加装置集成到加热装置中。因此优选地,在容器随后被加热装置加热之前,容器首先由施加装置施加流动介质。当这种可流动介质是液体介质时,则该顺序特别有利。以这种方式就可以通过在加热装置中加热容器特别好地使其蒸发。
在一种优选的实施方式中,所述容器处理装置包括一个另外的、布置在加热装置和容器外表面处理装置和/或容器内表面处理装置之间的传送装置。有利地,刚好一个布置在加热装置和容器外表面处理装置或者说容器内表面处理装置之间的传送装置。该传送装置是布置在加热装置和容器外表面处理装置之间还是布置在加热设备和容器内表面处理装置间,取决于是容器外表面处理装置还是容器内表面处理装置布置在传送方向的上游。
特别优选一种实施方式,其中,在传送方向上首先布置施加装置,然后布置加热装置,然后特别是一个唯一的传送装置,随后布置容器外表面处理装置和容器内表面处理装置。有利地,施加装置因此布置在靠近容器外表面处理装置和容器内表面处理装置的位置。由此使得容器在施加装置与容器外表面处理装置和容器内表面处理装置之间再次受到污染的可能性最小化。由此可以实现更好的消毒效果。
优选地,布置在加热装置和容器外表面处理装置或容器内表面处理装置之间的传送装置布置在壳体的外部。
优选地,除了容器外表面处理装置和容器内表面处理装置之外,在壳体内最多布置两个另外的传送装置,特别优选地仅设置一个另外的传送设备。
除了已经提到的优点之外,这还有利地实现了更大的几何灵活性。在现有技术中,通常在壳体中布置五个星轮,尤其是两个处理转盘和三个转移星轮。这导致在现有技术中,基本上只能将加热装置与成型装置在空间上布置在一起,其中,加热装置和成型装置基本上以90°角布置。
现有技术无法实现加热装置和成型装置的0°安装。这可能会对客户的布局规划造成重大限制。同样,在现有技术中已知的实施方式中,难以装备集成在加热装置的入口中的施加装置,因为在这里由于缺乏安装空间可能发生碰撞。
通过减少壳体中的传送装置,传送装置或者说容器外表面处理装置和容器内表面处理装置相互之间的相对位置简化,从而在布置这些装置的时候具有更高的自由度。这样就可以有利地实现加热装置和成型装置以0°夹角布置。0°和90°之间的所有其他角度位置也是可以想象的。
由此也创造出了充足的安装空间,以在加热装置中配备集成的施加装置。
在一个有利的实施方式中,加热装置和容器外表面处理装置之间的输送装置或者说容器内表面处理装置是分组调节星轮。这又允许更巧妙地布置各个上游和下游的机器模块。
本实用新型还涉及一种用于处理特别是用于对容器、尤其是塑料预制件进行消毒的方法。在这种情况下,容器通过多个传送装置沿着预定的传送路径传送,该传送路径至少部分地位于壳体内,其中所述容器在至少一个传送装置上对其外表面进行处理,尤其是消毒,其中所述容器在至少一个传送装置上对其内表面进行处理,尤其是消毒,其中,容器在容器处理期间和/或沿着传送路径运输期间被保持元件装置夹持。
根据本实用新型,在处理工作中,容器的外表面和/或内表面被施加辐射,尤其是电子辐射,并且/或者容器根据本实用新型由施加装置施加可流动的介质。
在此,所描述的设备尤其是被装备并旨在执行这种所描述的方法,即,针对上述设备展述的所有特征也针对这里描述的方法公开,反之亦然。
在一种有利的方法中,在用辐射处理容器的外表面和/或容器的内表面之前,先将流动介质预先施加到容器上。尤其是容器优选首先用流动介质预清洁,然后用电子辐射消毒。由此可以实现特别好的消毒效果。
优选地,在加热容器之前为容器预先施加流动介质。由此使得任何可能残余的液体介质更好地蒸发。
有利地,容器从施加装置直接转移到加热装置。由此一方面有利地降低了污染的风险,因为实现了施加装置与容器外表面处理装置和容器内表面处理装置之间的尽可能短的距离。另一方面,可以将施加装置集成到加热装置中。
本实用新型的目的尤其在于改进容器的传送。在饮料行业中,众所周知容器的制造过程包括许多容器处理装置和传送装置。同样还已知使用线性的和/或旋转的传送装置用于传送容器。
在现有技术中,已知在处理期间和/或传送期间夹持容器的各种保持装置。例如已知这样的保持装置,其将容器夹持在支撑环下方,其中支撑环松地支撑在保持装置上。此外,已知在瓶口槽区域(封口环和支撑环之间的狭窄区域)抓取容器的保持装置,或者例如通过保持心轴从口部区域抓取容器的保持装置。
这里参照对容器的消毒来描述本实用新型,这也是本实用新型的一种特别优选的应用。然而应注意的是,本实用新型也适用于其他使用用于夹持容器的保持装置的设备。
在已知的容器制造过程中,这些容器必须总是反复在两个传送装置和/或容器处理装置之间传递,更准确地说是在它们的保持装置之间,例如在两个传送星轮之间。
为此,在重合点处,一个传送星轮的保持装置(夹子)打开并释放容器,而另一个传送星轮的保持装置关闭并因此夹紧或至少包围并继续传送容器。为此,有必要用保持装置(夹子)夹持容器的不同部位。在此,要对保持装置(夹子)进行区分,有些上方放着支撑环并且夹持住容器靠下一些的直径位置,有些是夹持在封口环(Verschlussring)和支撑环之间,即夹持住所谓的瓶口槽。支撑环的下边缘和瓶口槽之间的距离非常小,这意味着在转移时保持装置(夹子对)之间只有非常小的空间,这极大地限制了保持装置(夹子)的设计。
现有技术中已知的用于将容器夹持在支撑环下方的保持装置具有这样的缺点,即容器的支撑环仅搁置在上面,而不是像在带有瓶口槽卡夹的保持装置那样通过封口环和支撑环卡住容器的朝向。尤其是在使用具有较小支撑环等的容器时,可能发生容器在保持装置中不笔直地放置。
除了在两个传送装置之间的传送中可能出现的问题之外,在容器的处理中也可能出现问题,例如在通过电子射束进行内部消毒时,此时放射管探入到容器中。如果容器倾斜,就会碰到管子,因此无法保证容器的无菌性,这意味着必须将其从生产链中移除。此外,碰撞也会破坏放射管,从而破坏整个电子射束发射器。
因此,本实用新型的基本任务是提供合适的保持装置,其同时能确保对容器的稳定抓握和容器在两个传送装置之间的可靠转移。
根据本实用新型的容器处理设备、尤其是容器消毒设备,包括用于沿预定传送路径传送容器的传送设备,其中,所述传送设备是至少一个容器处理装置、优选为容器表面处理装置和/或特别优选为容器内表面处理装置,其中,容器、尤其是塑料预制件或塑料瓶,具有带有入口的头部区域、封口环、瓶口槽和支撑环。
此外,传送装置还具有至少一个第一传送装置和至少一个第二传送装置,其中所述第一传送装置具有至少一个用于夹持容器的第一保持装置,并且所述第二传送装置具有至少一个用于夹持容器的第二保持装置。
根据本实用新型,可以通过所述至少一个第一保持装置抓握住容器的支撑环尤其是支撑环的外表面和/或优选支撑环的下侧和/或特别优选地是支撑环的顶部,通过所述至少一个第二保持装置可以抓握住容器的瓶口槽,尤其是直接抓握住封口环的下侧。
所建议的保持装置提供了这样的优点,即,以这种方式夹持住的容器是紧固的,即支撑环或者说瓶口槽被夹紧,从而可以有效地避免容器在保持装置中发生侧向翻转或者说倾斜的布置。
优选地,容器处理设备、尤其是容器消毒设备,包括至少一个容器处理装置、特别优选地包括多个容器处理装置。优选地,所述至少一个容器处理装置选自以下组类:包括容器外表面处理装置(尤其是容易外表面消毒装置)、容器内表面处理装置(尤其是容器内表面消毒装置)、加热装置、成型装置、灌装装置、封口装置、检查装置等。
优选地,传送装置包括至少一个第一传送装置和至少一个第二传送装置。在一个有利的实施方式中,至少一个第一和/或第二传送装置具有可旋转的支架,并且优选地是传送星轮。
然而,这里也可以考虑使用上面布置有许多梭子的长定子,如上上文中描述过的那样。
在另一个有利的实施方式中,所述至少一个第一和/或第二传送装置与容器处理装置相关联,该容器处理装置适合并打算在运输期间处理容器。特别优选地,至少一个第一和/或第二运输装置是容器处理装置的一部分。
优选地,待处理的容器是塑料瓶,特别优选地是塑料预制件。容器优选地具有头部区域,该头部区域包括瓶口、(外)螺纹、封口环、瓶口槽和支撑环。
优选地,封口环具有比支撑环小的直径。特别优选地,容器的封口环和支撑环之间的容器具有(所谓的)瓶口槽。
优选地,第一传送装置包括至少一个用于夹持容器的第一保持装置,并且特别优选地包括多个这样的保持装置。优选地,第二传送装置包括至少一个用于夹持容器的第二保持装置,特别优选地包括多个这样的保持装置。特别优选地,第一和第二保持装置的不同之处在于待检测的容器区域和/或适于并旨在用于检测容器的该区域的接触或接收区域。
优选地,所述至少一个第一和/或第二保持装置适合并旨在(牢固地)夹持容器,并且能够稳定住容器,并且特别优选地能够防止容器侧向翻转。优选地,所述至少一个第一和/或第二保持装置至少部分地包围住容器,特别是容器头部区域的一部分。
在一种有利的实施方式中,所述至少一个第一和/或所述至少一个第二保持装置构造成夹子的形式。
优选地,所述至少第一和/或第二保持装置构造成具有两个分部,其中优选地,两个保持元件或夹紧元件(或夹紧臂)可移动地布置在共同的枢转轴线上。优选地,所述至少第一和/或第二保持装置可以在闭合的或抓取的状态下和/或在打开的状态下运行,其中优选地,保持元件或夹紧元件的两端之间的距离在该状态下大于容器的直径和/或容器的口部区域的外径。
尤其是所述至少一个第一保持装置适合并确定为抓握容器的支撑环。尤其是所述至少一个第二保持装置适合并确定为抓握容器的瓶口槽。在一种有利的实施方式中,第一保持装置具有用于抓握容器的支撑环的保持槽。优选地,所述至少一个第一保持装置至少部分地抓握住容器的支撑环的下侧和/或至少部分地抓握住支撑环的外侧和/或支撑环的顶部。特别优选地,所述至少一个第一保持装置至少部分地包围住支撑环的底部、顶部和外侧。这提供了以下优点,即,容器(最佳地)固定在所述至少一个第一保持装置中,并且被锁死不会向侧边倾翻。
优选地,所述至少一个第二保持装置适合并旨在从所述瓶口槽区域夹持住所述容器。特别优选地,抓握住瓶口槽的上部区域,其中,所述至少一个第二保持装置贴靠在容器的封口环的下侧。
在一个有利的实施方式中,所述至少一个第一传送装置和至少一个第二传送装置前后相邻地布置在所述容器处理设备内。
在一种有利的实施方式中,容器处理设备具有至少一个转移区域,在该区域中,容器可以所述至少一个第一传送装置和所述至少一个第二传送装置之间被转移。
优选地,这个转移区域被设计成使得所述至少一个第一传送装置和所述至少一个第二传送装置彼此相切地延伸。特别优选地,在所述至少一个第一传送装置上布置的至少一个第一保持装置的传送路径,在所述至少一个第二传送装置上布置的至少一个第二保持装置的传送路径是重叠的。
在一种有利的实施方式中,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置在转移区域中可以彼此重叠和/或基本上垂直于容器的纵向轴线布置。
这意味着,在所述至少一个第一和第二保持装置的传送路径重叠的转移区域中,两个保持装置(基本上)彼此平行并且(基本上)垂直于容器的纵向轴线。由于两个保持装置既插入支撑环中,也插入到支撑环紧邻的瓶口槽中,所述两个保持装置非常接近,这在现有技术中的常见保持装置中是不可能出现的。
特别优选地,所述第一保持装置和第二保持装置的一些区段在容器的转移区域发生重合。
在一个有利的实施方式中,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置的朝向容器的端部是逐渐变细的,特别是彼此互补地形成。
这提供了这样的优点,即第一和第二保持装置可以彼此非常接近地布置而不接触。通过使用根据本实用新型的保持装置,可以使容器在两个传送装置之间转移,这两个传送装置都牢固地抓住容器并保护容器免发生侧向倾翻。
在现有技术中,对于这样的传递(在具有抓取支撑环的保持装置的传送装置和具有抓取瓶口槽的保持装置的传送装置之间),需要一个额外的传送装置,例如一个另外的传送星轮,它抓取容器的另一个区域,例如抓取支撑环下方。
使用建议的这些保持装置提供了这样的优点,即,可以省去一个另外的传送星轮,从而可以显著减少技术消耗和设备占据的空间。
本实用新型还涉及一种处理容器的方法。所建议的方法可以单独地或彼此组合地具有所有在上下文中结合上述容器处理设备描述的所有特征。
此外,本实用新型还涉及一种用容器处理设备、尤其是用容器消毒装置处理容器的方法。所述容器处理设备包括沿着预定传送路径传送容器的传送装置,其中,所述传送装置具有至少一个容器处理装置,并且所述容器具有头部区域,所述头部区域具有瓶口、封口环、瓶口槽和支撑环。传送设备包括至少一个第一传送装置和至少一个第二传功装置,其中所述第一传送装置具有至少一个用于在处理容器和/或沿着传送路径传送容器时夹持容器的第一保持装置,并且所述第二传送装置具有至少一个用于在此期间夹持容器的第二保持装置。
根据本实用新型,所述至少一个第一保持装置抓握住容器的支撑环,特别是支撑环的外表面和/或优选地支撑环的下侧和/或特别优选地支撑环的顶部,以及所述至少一个第二保持装置抓握住瓶口槽,尤其是直接抓握住容器的封口环的下侧。
所建议的方法提供了这样的优点,即第一和第二保持装置都能够牢固地抓取容器,同时提供防止侧向倾翻的保护。
在一个有利的实施方式中,容器的转移在所述至少一个第一传送装置和所述至少一个第二传送装置之间的转移区域内进行,其中,在转移期间,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置重叠。尤其是第一和第二保持装置(尤其是重叠地)布置在垂直于容器传送路径的方向上。
在一种优选的方法中,在转移时,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置直接上下叠置,而容器由两个保持装置中的其中一个夹持住。
在一个有利的实施方式中,容器在所述至少一个第一传送装置和所述至少一个第二传送装置之间的转移是同步的,并且/或者在不使所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置彼此接触的情况下完成的。
优选地,所述至少一个第一保持装置或所述至少一个第二保持装置的抓取动作,和所述至少第二保持装置或所述至少一个第一保持装置的打开(释放)动作同时进行,并且优选地彼此同步。特别优选的是容器的转移(抓取或打开)与所述至少一个第一传送装置和/或所述至少一个第二传送装置的移动同步。
此外,本实用新型还涉及一种在容器处理期间和/或沿着预设的传送路径传送容器期间夹持容器的夹持布置,尤其是具有至少一个第一和至少一个第二传送装置,尤其是在所述至少一个第一和至少一个第二传送装置之间的转移区域内。
所述夹持布置具有至少一个第一保持装置和至少一个第二保持装置,其中,所述至少一个第一保持装置配属于所述至少一个第一传送装置,并且所述至少一个第二保持装置配属于所述至少一个第二传送装置,其中,所述至少一个第一和所述至少一个第二保持装置分别各自具有至少两个保持元件,优选为夹紧元件,它们适于并旨在抓取容器的头部区域。
容器的头部区域优选地具有瓶口、可选的封口环、瓶口槽和支撑环。每至少两个保持元件经由共同的枢转轴线可枢转地安装,并且适于并旨在布置抓取容器的位置或者释放容器的位置。
根据本实用新型,每至少两个保持元件都分别具有一个对准的区域(abschlieβend),该区域朝向待夹持的容器并逐渐变细,其中,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置可以重叠布置。
优选地,当容器处于转移位置上,即,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置直接布置在彼此上方(重叠)时,完成将容器从至少一个第一传送装置至少一个第二传送装置的转移,或按照相反的顺序完成。优选地,在转移位置上,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置以这样的方式在该转移位置上重叠,即,使得一个保持装置的保持元件的变细区域与另一个保持装置的不变细区域上下放置。特别优选地,所述至少一个第一保持装置和所述至少一个第二保持装置、尤其是它们的保持元件从不碰触。
在一个有利的实施方式中,所述至少一个第一和至少一个第二保持装置的保持元件的逐渐变细的对准区域彼此朝向对方,并且构造上彼此互补。
在一个有利的实施方式中,所述至少一个第一保持装置和至少一个第二保持装置在结构上是相同的,并且可以优选地布置在所述至少一个第一传送装置和/或至少一个第二传送装置上,并且特别优选地布置在两个不同的位置上。这两个位置在水平面上的反射位置不同。因此优选地,保持元件的逐渐变细的区域可以向上或向下。
优选地,所述至少一个第一和至少一个第二保持装置、尤其是它们的保持元件(夹子)被设计成可以抓握容器的突出部分,尤其是容器的支撑环,并且也可以抓取容器的平坦部分,尤其是瓶口槽,优选地可以直接抓取封口环的下方。
更多的优点和实施方式由附图说明中得出。
附图说明
图1是对容器处理设备的一种示例性的实施方式的示意性俯视图;
图2是对容器处理设备的一种示例性的实施方式的另一个示意性俯视图,包括传送路径的垂直投影;
图3是对两个容器表面处理装置的零部件的示意图;
图4是保持装置和/或容器沿着高度方向朝向容器表面处理装置推移的示例性路线的示意图;
图5a是在现有技术的处理装置中一个圆形轨道的不同扇区与不同流程步骤的示例性分配方式;
图5b是根据本实用新型的优选实施方式的处理装置中一个圆形轨道的不同扇区与不同流程步骤的示例性分配方式;
图6是从第一传送装置到第二传送装置转移的示意图;
图7是从第一传送装置到第二传送装置转移的示意图;
图8从第一传送装置到第二传送装置转移的细节图;以及
图9是从第一传送装置到第二传送装置转移的剖面图;
图10是具有外部消毒装置的传送装置的另一个示意图;
图11是图10所示设备的斜视角图;
图12是外部处理装置的细节图;
图13是外部处理装置的剖面图;
图14是塑料预制件的传送图;
图15是带有塑料预制件的升降旋转装置的示意图;
图16是升降旋转装置的示意图;
图17是制造保持装置的旋转运动的示意图;
图18是第一种设计方案中通过磁力传递旋转运动的示意图;
图19是第二种设计方案中通过磁力传递旋转运动的示意图;
图20是第三种设计方案中通过磁力传递旋转运动的示意图;
图21是第四种设计方案中通过磁力传递旋转运动的示意图;
图22是第四种设计方案中通过磁力传递旋转运动的另一示意图;
图23是转数和涡流的产生之间的关系示意图;
图24是第五种设计方案中通过磁力传递旋转运动的示意图;
图25是第六种设计方案中通过磁力传递旋转运动的示意图;
图25a是展示磁通量的示意图;
图26是具有出料装置的示例性设备的示意图;
图27是具有出料装置的示例性设备的另一个示意图;
图28是具有冲洗器的示例性设备的示意图;
图29是用于夹持塑料预制件的保持装置的示意图;以及
图30是用于夹持塑料预制件的保持装置的另一个示意图。
具体实施方式
图1示出了一种示例性实施方式中的容器处理设备1的示意性俯视图。所示的容器处理设备1(在所示的示例中为容器消毒设备)包括多个传送装置100、200、300,用于在壳体400内沿着本图中未突出显示的传送路径传送容器10。这些运输装置100、200、300之一是容器外表面处理装置100,另一个是容器内表面处理装置200。它们各自包括多个保持装置140、240,用于在容器处理和/或沿着传送路径传送期间夹持住至少一个容器10。
容器外表面处理装置100的至少一个保持装置140可以至少一段时间地置于壳体壁400的开口420的区域中。这使得该夹持元件140能够从壳体400外部的空间412接收来自相对于传送路径布置在上游的传送装置4的容器。通过这样的设计,可以省去壳体内的附加传送装置,该传送装置从外部接收容器并将其继续运送给容器外表面处理装置100。
在所示实施例中,传送装置4布置在加热装置2的下游,加热装置2包括至少一个加热装置5,例如炉子或(例如红外或微波)辐射源。所述传送装置4具有用于接收容器10的多个保持元件40,这些保持元件40共同布置在可旋转的支架20上。
所示容器外表面处理装置100的一部分是容器外表面施加装置150,在所示示例中,该装置是辐射源150。然而也可以设想将它们设计为喷嘴或喷嘴装置,通过它将诸如消毒溶液或消毒气体这样的流体介质施加到待消毒的容器表面上。
在容器外表面处理装置100中,容器由保持元件140在容器外表面施加区152中被引导经过容器外表面施加装置150。在传送过程中,它们被施加消毒介质,在这种情况下是消毒辐射。有利的是,容器10不仅可以沿着传送路径移动,而且如在文中另一处所述,还在至少一个其他方向上可移动。该运动可以包括(围绕着容器纵轴线和/或容器横轴线)旋转,和/或垂直于绘图平面(即在高度方向H上)位移。通过这样单独地移动待处理的容器,可以用一个单个的容器外表面施加装置150处理所有待消毒的(外)表面。可以避免容器10的个别(外部)表面被同一容器的其他部分永久遮蔽。
在图1所示的实施方式中,在容器外表面处理装置100对容器完成处理之后,容器10被直接转移给容器内表面处理装置200。它也包括布置在旋转支架220上的许多保持装置240。同样也设计了一个容器内表面施加装置。容器内表面施加装置在所示的图示中不能清楚地识别,因为它被设计为多个射束指,每个射束指分别与用于接收容器10的位置重合。因此,每个保持元件240都被分配一个这样的射束指。在支架220旋转期间,容器相对地朝向与该容器10所占据的保持元件240相关联的射束指移动。该移动在由容器内表面处理装置200接收容器10和沿着传送路径转交给后续的传送装置300之间的区段中发生。
优选地,传送装置300是具有旋转支架320和上面布置了多个保持元件340的传送星轮300。该传送星轮300接收由容器内表面处理装置200处理过的容器10,并将它们转移给布置在壳体400外部的另一传送装置4。优选地,进一步的传输也在防止由容器处理设备1处理过的容器10被污染的条件下进行,例如在洁净空间内。
如图1所示的示例中所示,壳体400所包围的区域410特别小,这就是除了容器外表面处理装置100和容器内表面处理装置200之外,壳体400内的仅仅还有一个另外的输送装置300的其中一个原因。
在容器处理设备1的下游进一步处理容器时,例如可以通过仅示意性示出的成型装置3将容器塑造成其他的容器10,例如瓶子。作为附加或作为替代,可以设想灌装(以及如需要,封口)由容器处理设备1处理的容器10。
图2示出了另一示例性实施方式中的容器处理设备1的另一示意性俯视图。与图1不同,图中示出了传送路径T,容器10(图中未显示)在传送过程中沿着该路径进行引导。传送路径T以垂直的投影示出。因此在图中无法看出容器在传送过程中在垂直于绘图平面(因此也垂直于传送路径的投影)的高度方向H上的位移。
在所示的实施例中,传送路径T的所示部分从加热装置2经由传送装置4延伸到处理装置1,并且从这里经由另一传送装置4首先延伸到成型装置3,然后再经由另一个传送装置4将容器从成型装置3中引导出去。沿着这条传送路径,容器由保持装置40、140、240、340引导,它们分别布置在旋转的支架20、120、220、320上。沿着传送路径的两个紧邻的容器10之间或者说保持装置40、140、240、340之间的距离可以至少改变一次,优选地可多次改变。尤其优选地在(图2中未详细示出的施加装置)区域和/或在穿过壳体的壁区域这样设计,因为在沿着传送方向在这些区域内减速移动时可以延长处理时间,或者说可以将壳体壁中的窗口设计得小一些,同时分别让支架的旋转速度保持不变。详情在文中其他地方进行了描述。
在图2所示的实施例中,壳体400内部正好布置有三个传送装置100、200和300,即容器外表面处理装置100、容器内表面处理装置200和传送星轮300。与图1不同,容器外表面处理装置100的保持元件140构造成为从外部夹具的保持元件140,而不是心轴。保持元件140的设计可以适应相应的需要。容器外表面处理装置100的保持元件140的优选实施方式也在文中的其他地方进行过更详细地描述。从图2还可以推断出,容器外表面处理装置100的保持元件140可能至少有一段时间且部分地布置在壳体400的周围环境412中的壳体外部400中,以接收来自壳体400外部的容器,再导入壳体内部410。
图3显示了传送装置4、100、200、300的零部件的示意图,容器10在其沿传送路径移动过程中在它们之间传递。在所示的示例中,传送装置300是容器外表面处理装置100和容器内表面处理装置200。容器外表面施加装置或容器外表面处理装置100的辐射源在该图示中未示出。传送装置4是布置在(未示出)壳体外部的传送装置,其将容器转交给容器外表面处理装置100。在对图3的说明中没有详细探讨该传送装置4。
两个(布置在未示出的壳体内)容器表面处理装置100、200中的驱动装置160和260相对于容器10的未标记的传送路径布置在传送装置4的驱动装置6的相对置的侧面上。因此,容器外表面处理装置100的驱动装置160和容器内表面处理装置200的驱动装置260布置在传送路径的上方,而传送装置4的驱动装置6布置在传送路径的下方。优选地,它们位于仅部分示出的壳体400的外部,以能够在不必打开壳体400的情况下对它们进行维护保养。
容器外表面处理装置100的支架120的“悬挂”布置,与驱动装置上设置的保持装置140的布置,使得可以在支架120下方在未示出的壳体内部提供相对较大的自由空间。其中例如可以布置未示出的控制凸轮,容器外表面处理装置100的导向滚子108可以在上面滚动。上述空间尤其有利的是,使得能够容易地接近控制凸轮并对其进行调节。
同样,例如在更换要处理的容器10时,可以设想从壳体中移除控制凸轮单元并用另一控制凸轮单元替换它。因为容器外表面处理装置100的其他部件没有永久性地布置在支架下方的控制凸轮单元的区域中,因此这种控制凸轮单元可以在不必拆散的情况下被移除。这使得能够实现快速更换,尤其是在多个容器之间反复切换时。于是可以立即使用相应的控制凸轮单元。可以不必针对待处理的容器进行重新调整,除了可能需要的微调以外。
除了导向滚子108(如上所述,通过使用控制凸轮来实现保持装置140的、从而被该保持装置在部分路段上引导的容器在垂直方向上的位移,也就是沿着高度方向H)之外,容器外表面处理装置100还包括位移机构110。由此可以垂直于高度方向H移动单个的保持装置140。该位移可以包括例如相对于支架120在周向上的位移或在径向上的位移。当然,在一些既具有沿圆周方向的分量,也具有沿径向的分量的应用场合,这种位移也是可以想象的并且是有利的。作为附加并且独立地,当也可以如上所述沿着水平方向H的位移也是可能的,例如通过导向滚子108与控制凸轮的相互作用。特别是在(未示出)容器外表面连接装置150的区域中沿至少两个方向位移的组合是有利的,以便能够沿着容器外表面施加装置150在规定的距离位置上尽可能呈线性地引导容器10,而不受旋转支架120的回转轨道的曲率影响。如有必要,可在引导过程中让容器发生另一种运动,例如,围绕水平(倾斜)或垂直(旋转)轴线旋转,以避免容器的某些表面被容器的其他部分永久遮蔽。
容器内表面处理装置200也是传送装置300,因为在容器内表面处置装置200的处理期间,容器也沿着传送路径传送。为此,首先从上游的传送装置300(这里是容器外表面处理装置100)接过容器10。这是在第一高度位置完成的。由于容器外表面处理装置100的从内部抓取的保持装置140布置在容器内表面处理装置200的射束指250和容器之间,所以需要这种低的高度。
在所示的示例中,待拿取的容器10由容器内表面处理装置200拿取,更准确地说由其一个保持装置240拿取,然后降低到较低的高度。这有利于将容器从容器外表面处理装置100的从内部抓取的保持装置140中取出。作为替选或作为附加,也可以考虑升起容器外表面处理装置100的保持装置140,其中用于此目的的可用空间受到射束指250的限制。
在容器10被容器内表面处理装置200的保持装置240移除之后,容器10处于如容器10.1所示的较低的高度。随后,容器10再次升起,此时容器10相对于容器内表面施加装置250(优选为射束指250)移动。相对运动使得射束指250至少部分地伸入到容器10的内部。这使得可以从短距离施加容器10的内表面,这是特别高效的。
优选地,容器10和射束指250之间的相对运动通过容器朝向射束指250移动来实现。在这种情况下,射束指250或容器内表面施加装置250可以相对于支架220在位置上保持不变。这具有这样的优点,即只需要移动相对较轻和廉价的容器,而不需要移动带有辐射产生装置252和任何可能带接头和/或电源线的敏感的射束指250。如示例中所示,该辐射产生装置252和任何可能存在的接头和/或电源线优选地位于仅部分示出的壳体400的外部,以便即使在壳体关闭时也能够进行维护。结合图4详细描述了容器10或者说保持装置240在容器内表面处理装置200的支架220旋转期间的运动。
优选地在射束指250完全离开容器10.2之后,立即将处理过的容器10.2沿着传送路径转移给随后的那个、未示出的传送装置。如将容器10.2降低到容器10.1被拿取的第一高度是不必要的,但可以减少用于容器处理的区域,正如图4和图5中所示的那样。
图4显示了保持装置240和/或容器10在容器内表面处理装置200上沿高度方向H位移的示例性轨迹280的示意图。在区域270中,容器10被容器内表面处理装置200的保持装置240接收。如上所述,首先将其降低以将其从容器外表面处理装置100的从内部抓取的保持装置140那里取走。因此,在短时间内,容器10处于低于与保持装置240进行首次接触时的高度水平。坐标轴用t和θ标记。这意味着轨迹可以是时间相关的,也可以是角度相关的。由于支架的旋转无论如何都需要一定的时间,所以当采用旋转的支架220时,轨迹通常是时间相关的且角度相关的。
一旦容器10被保持装置240接收并且两者都通过旋转支架220的旋转从容器外表面处理装置100充分地移开,实际的处理过程272就可以开始。为此,容器被提升,即沿高度方向H移动。在最高点是容器内表面施加装置250,其示意性地示出为部分地探入容器内部的射束指250。在那里,在前往那里和离开那里的路上,它可以向容器的内表面施加介质或辐射。一旦容器下降到容器内表面施加装置250完全位于在该容器外部的程度,容器就在区域274内提交给下游布置的传送装置。这种提交发生在与270范围内拿取容器时不同的、尤其是更高的高度位置上。
此时未被容器占据的保持装置240向第一高度水平(即容器接收的高度水平)的必要位移发生在一个时间段内,或角度范围276内,此时不能对容器10进行处理。所以这个时间间隔276通常称为“停滞时间”,它不再没用,而是可以积极地为下一个处理步骤或下一个容器拿取270做准备。如图5a和5b所示,因此可以增加为实际处理过程或容器处理区域提供的时间。在处理持续时间预先设定的情况下,或用于此的圆弧长度被预先设定的情况下,可以减小保持元件覆盖的圆的周长。这就使得旋转的支架220可以具有更小的半径并因此具有更小的尺寸。
图5a示出了根据现有技术的处理设备中圆形轨道的不同扇区与不同处理步骤的示例性分配关系。在扇区270中,容器被保持装置接收。属于该扇区的圆弧必须具有最小长度,因为只有当上游传送装置的保持装置140从保持装置240和由其接收的容器10的移动范围中完全移除时,才能导入射束指。因此只有在离开该扇区后,才能在标有μ1的点开始将射束指导入容器中。
相邻扇区272可用于容器处理。在处理期间,容器沿着圆弧290被引导。该扇区中的点Th2表示射束指从容器中被引导出去时的转折点。扇区272延伸到点Th3,在该点处射束指完全从容器中被移除。一旦确保了这一点,就可以在扇区274中将处理过的容器10提交给布置在下游的传送装置300。
由于上游布置的输送装置以及下游布置的输送设备300各自占据一定的空间,因此不能任意减小停滞部分276的扇区。根据相邻传送装置的尺寸,该扇区通常跨越约75°到90°的范围。因此,点θ4通常相对于开始接收容器的点θ0在270°到285°之间。这个范围内不能用于容器处理。
图5b示出了根据本实用新型优选实施例的处理设备中不同的处理步骤与圆形轨道的不同扇区的示例性分配关系。与图5a所示相似的扇区和工艺步骤用相同的附图标记标识。因此,在本实用新型的容器内表面处理装置200中,也从点θ0开始在扇区270中接过容器10。由于保持装置240的下降优选无论如何都发生在该扇区中,所以在该扇区内,保持装置240还不可能被提升以避免与上游布置的传送装置100的保持装置140发生碰撞,因此尽管降低了,但处理工作的起始点θ1与现有技术的示例中类似。
在扇区272内发生容器处理。点θ2还标志着射束指被引出容器的转折点。直接比较显示,根据图5a,扇区272比可用于处理的扇区更宽。由于当保持装置已经下降到射束指的任何部分都不在容器10内时,立即在扇区274中将容器转移后后续的传送装置300,因此可以实现扇区272的更大宽度。只有在标识了停滞时间的扇区276的一部分扇区278中,保持元件才返回到必须存在于点θ0的高度水平。在所示示例中,扇区278延伸过25°的角,即从θ5=310°到θ6=335°(分别相对于θ0)。
由于在预先设定的圆弧290的长度L(例如通过旋转速度和处理时间),根据公式L2π·r·θ/360,半径r可以随着角度θ的增加而减小。根据上述公式,在相同弧长L的情况下,角度增加10°可使半径r减小近20%。由于半径甚至与r2一起影响支架220所需的圆形面积,因此在可用于处理的扇区272(或者说角度在θ1和θ3之间)略微放大的情况下,就可以为容器内表面处理装置200节省了大面积,并且节省材料和重量。
图6显示了从第一传送装置4转移到第二传送装置的示意图。第二传送装置在此图示中布置在壳体400内,因此不可识别。在第一传送装置4中,它是第一分组调节星轮,其被设计成改变相邻输送的塑料容器之间的分组。这可以通过让保持元件40可枢转地支承得以实现。
第一传送装置4具有可旋转的支架,并通过(转移)窗口420将塑料容器转移给布置在壳体400内的第二传送装置。附图标记152表示了在其中进行塑料容器的外部处理的容器外表面施加区域。
图7示出了从第一传送装置4转移到第二传送装置100的另一示意图。为了更准确地表示此次转移,图7中显示了无外壳的情况。特别示出了转交的瞬间,其中,塑料容器10不仅由第一传送装置4的保持元件40也由第二传送装置100的保持元件140同时夹持。第二传送装置100是第二分组调节星轮,其也被设计成改变相邻输送的塑料容器之间的分组。
第二传送装置100至少在实际转移的区域中具有升降凸轮402、403,导向滚子406沿着该升降凸轮被引导,从而实现安全转移。附图标记105标识出升降旋转装置,其在传送期间使得保持元件140能够向塑料容器10的提升运动,由此使得保持元件140被导入塑料容器10中以保持住塑料容器10。附图标记120标识了第二传送装置100的可旋转支架。
图8示出了从第一传送装置4转移到第二传送装置100的细节。如图7所示,在该图示中,塑料容器10不仅由第一传送装置4的保持元件40,也由第二运输装置100的保持元件140夹持住。
图9是从第一传送装置4转移到第二传送装置100的剖面图,其中再次示出了图7和图8所示的转移时间点。附图标记405标识的是屏幕装置,该屏蔽装置将周围环境相对于壳体400的内部屏蔽开,使得例如在容器消毒期间产生的辐射、尤其是伦琴辐射不会进入周围环境中。
图10显示了根据本实用新型的装置的另一实施例。在此示出了具有可旋转的支架120的、(在壳体内)布置的传送装置。为避免重复,请参考上文中针对图3的描述。
附图标记150整体上标识容器外表面施加装置。它具有电子发生装置172,其末端位于真空室174内。附图标记178标识了真空泵,尤其是为了实现粗真空。附图标记140标识了用于夹持塑料预制件的保持装置,例如保持心轴。
图11示了本实用新型的一种优选实施例的另一示意图。在此设计了驱动装置160以及壁158。附图标记152标识的是容器的外表面区域,在该外表面区域中对容器进行外部消毒。附图标记105还是标识升降旋转装置。附图标记182和183指的是(未示出的)壳体内的上屏障和下屏障。正如上文中已经提到的那样,上屏障183是静态固定的,下屏障182是可以下降的。
图12示出了图11所示实施例的另一示意图。这里还示出了塑料预制件10,其由升降旋转装置夹持住,并在其外表面上进行消毒。可以看到,塑料预制件在经过外部消毒装置时与之靠得很近。
图13显示了图12所示实施例的另一剖视图。附图标记176标识的是表面辐射器150的辐射器表面(即外表面消毒装置)。可以看出,整个外表面消毒装置被布置在壳体内,其中优选地,壳体是可以屏蔽辐射的壳体。
图14展示了对塑料预制件的外部消毒工作。在这里设计了屏蔽区域182,这使得塑料预制件在放射器表面的区域中沿着线G以直线传送,以提高消毒效果。
优选地,屏障的这一部分效仿塑料预制件的未示出的运行轨道。通过让指向表面辐射器的两侧变窄,在这里可以实现更好的辐射屏蔽效果。
此外也有可能的是,塑料预制件在该区域中比在传送路径的其他区域中移动得更慢。同时在该区段中,塑料预制件相对于其纵向轴线旋转。
图15显示了图14所示内容的细节图。在这里,还可以看到塑料预制件被升降旋转装置夹持住经过放射器表面。此外,塑料预制件也可相对于其纵向方向L可旋转地支承,或者说相对于该纵向方向L旋转。
还可以看到在图11所示的上部和下部辐射屏障的布置,它们彼此间隔开,以便使升降旋转装置可以跟着旋转单元的支架从中穿过。
图16示出了升降旋转装置105的细节图。其具有转子132,转子132抗扭地与保持心轴30耦联,并且可旋转地支承在机械臂或吊杆134上。
附图标记137表示吊杆134布置在其上的支架。该支架137相对于导向装置135可直线运动地支承,并固定在一个保持器133上。附图标记136表示凸轮滚子,该凸轮滚子与(未示出)的引导凸轮一起可以触发保持心轴的线性运动。
图17示出了转子132以及夹持在其上的塑料预制件的旋转运动的发生。在此,除了转子132之外,还设计了定子180。该定子在此可以布置在所述设备的壳体的内壁上。定子具有多个磁体,由其磁极北极NP和磁极南极SP构成。
附图标记184示出了其上布置有磁体的定子载体。图17还显示了在传输扭矩M时的问题。在图左部分所示的情况下,向转子传递的扭矩最大,在图右部分所示情况下,扭矩为0。出于这个原因,存在扭矩的不均匀传递,因此,特别是在高的传送速度下,塑料预制件不再进行连续旋转。
图18到20示出了定子180和转子132的改进设计。从这里可以看出,磁铁NP和SP并非如图17所示平行于旋转轴延伸,而是在有些区段是倾斜的。在图18所示的实施例中,磁体沿直线延伸,但相对于塑料预制件的旋转轴或者说纵向方向L是斜的,在图19所示的示意图中,它们总体上呈现箭头状的或锯齿状的路线,在图20所示的示意图中,它们呈弧形弯曲路线。
这导致在整体上形成斜齿咬合的磁体布置,它起到让扭矩的传递更加均匀的目的(尽管最大的传递扭矩可能变得更低)。
附图标记Z分别表示单个磁体SP和NP之间的空间。
在图21所示的实施例中,在定子180或转子132(此处为定子180)处没有设计磁体,而是含有具有高磁导率的材料,例如铁(Fe)。通过合适地引导磁通量,可以以有利的方式影响转矩的波动。这一原理也用在磁阻电机中。
优选地,如上所述,磁载体的材料被选择为使得其具有尽可能小的电阻。
图22进一步说明了这一点。在本实施例中,定子的载体184和转子的载体131均由这种具有特定低电阻的材料制成。
图23说明了这种设计方案的效果。当切向速度不总是等于理想的滚动速度时,相互对置的永磁体在导电的载体材料中产生电压,并造成涡流。这些涡流会制动或加速滚子,并将其朝向理想速度的方向推动。
原则上,这一想法与涡流制动器的原理相符,即在这里,滚子的圆周被“制动”,因此滚子本身开始旋转。出于防腐的原因,表面必须涂层。
图24示出了一个实施例,其中磁体被盖子196遮盖,例如铝制的板状体。
附图标记190大致示意性地标识出监控旋转运动如何向转子132传递的监控装置。例如它可以是对准转子的相机。其他非接触传感器也可用于监控旋转运动。这里的一个问题是,转子本身沿着塑料预制件的传送路径移动。
图25示出了另一个有利的设计方案,该实施例使得能够监控被传输的扭矩或转子的旋转运动。在这种设计中,如上所述,在磁体NP和SP之间布置了线圈192,线圈192在此轴向地指向滚子的方向。只要滚子或者说转子132以理想的速度旋转,并且如所期望的那样在定子上“滚开”,那么在线圈中仅仅引发很小的电压。然而如果线圈打滑或以其转速振荡,则大的磁通密度变化就会在线圈中引发相对较大的电压。
图25a显示了定子和转子中出现的磁通量。在这种设计方式中,仅在两个配对件中的一个上(此处为定子)存在或需要磁体。然而,定子和转子都必须含有具有高磁导率的材料。
在图25a所示的左边的实施方式中,磁体所在的整个载体194由具有高磁导率的材料制成。转子也由具有高磁导率的材料制成。
在图25a所示的右边的实施方式中,布置了由具有低磁导率材料的载体194,然而,在该载体194上仍然还设置有磁性载体195,上面又布置了磁体。该磁性载体195优选由具有高磁导率的材料制成。例如可以是用于磁通回导的类似金属板这样的部件。
磁场(仅)在具有高磁导率的两个配对件之间产生,即定子和转子之间。
图26示出了一种用于处理容器、尤其是塑料预制件10的有利设备1。在这里,塑料预制件10经由位于设备1的壳体400外部的传送装置4,穿过入口或窗口420,或者说传递给传送装置100、尤其是传送星轮。
所述传送装置100位于可旋转的支架上(或具有这样的支架),并输送塑料预制件至容器施加装置150,或者说通过容器施加装置施加它的外表面。紧接着再传送给另一传送装置200,尤其是传送星轮,其位于可旋转的支架220上或具有可旋转的支架。
在该传送装置上设置有容器施加装置,尤其是许多射束指,它们用于施加塑料预制件10的内部区域。
施加完成的塑料预制件10通过传送装置300、尤其是传送星轮,穿过出口440传送给一个另外的传送装置4,该输送装置4设置在壳体外部。
附图标记152标识了一个容器施加区域。塑料预制件10在该区域中在传送装置100上被传送,并在那里由容器施加装置150施加。在这里施加的是塑料预制件10的外表面。
附图标记140、240和340标识的是保持元件,优势用于保持塑料预制件10的保持心轴。它们被设置用于实现传送装置之间的转移。
附图标记460标识了出料装置,它将有缺陷的塑料预制件10或不能满足某些要求的塑料预制件10从设备1中通过传送装置300移除出去。
图27示出了本实用新型的设备1,其具有处于打开状态的出料装置460。
图28还示出了容器处理设备1的一种实施例的示意性俯视图。在此尤其是可以看出用于在壳体400内沿着在该图示中未突出显示的传送路径传送容器10的传送装置100、200、300。同样在图13中,传送装置100是容器外表面处理装置100,而传送装置200中是容器内表面处理装置200。
在图28中同样还可以看到加热装置2和另一传送装置4,它们布置在加热装置2和容器外表面处理装置100之间,并且位于壳体400的外部。在加热装置2的正前方是施加装置8,该施加装置8可以向容器施加流动介质。
附图标记3标识的是成型装置,尤其是用于将塑料预制件塑造成塑料容器的吹塑机。可以看出,相比例如图1中的情况,加热装置2布置在与成型装置3处于不同角度的位置上。在图1中,加热设备2和成型装置3基本上彼此成90°角,而在图28中,它们彼此成0°角。当施加装置8集成到加热装置2中时,这样设计特别有利。
图29示出了容器10,尤其是塑料预制件,其头部区域包括瓶口 11、封扣环 12、瓶口槽13和支撑环14。
容器10由第一保持装置900夹持住,该第一保持装置被设计为具有两个分部的支架。第一保持装置900具有与支撑环14的外表面接触的保持槽903。第一保持装置900被设计成使得支撑环14的下侧在第一保持装置9的整个区域中被碰触到。此外,第一保持装置900具有接触支撑环14的顶部的区域902。
总的来说,容器10的支撑环14被第一保持装置900不仅从侧面而且还从上方和下方夹持,从而被固定住,确保不会发生不希望发生的侧向倾翻。
还可以清楚地看出的是,第一保持装置900的朝向容器10的末端或者说各个夹子的两个末端具有逐渐变细的区域901。结合对图30的说明对逐渐变细的区域进行了更详细的描述。
图30示出了具有容器10的保持装置,上面布置了第一保持装置900和第二保持装置910,例如在第一和第二传送装置之间发生传递的时刻。
类似于图29,可以看出,第一保持装置900抓握住容器10的支撑环14,并且第一保持装置90的逐渐变细的区域901指向第二保持装置910的方向。第二保持装置910插入到容器10的瓶口槽13中,其中第二保持装置910贴靠在封口环12的下侧上。
第二保持装置910同样还还示出了指向第一保持装置900、逐渐变细的区域911。此外还可以看出,逐渐变细的区域901和911彼此互补地构成。这确保了两个保持装置900和910不彼此接触。
申请人保留要求将申请文件中公开的所有特征作为本实用新型的基本特征的权利,只要这些特征单独或与现有技术相结合是新的。此外应注意的是,在各个图中还描述了本身很有利的特征。本领域的专业技术人员会立即认识到,即使不采用来自该图的其他特征,图中描述的特定特征也是有利的。此外,本领域的专业技术人员也认识到,本实用新型的优点也可以从单个或不同图中所示的几个特征的组合中产生。
附图标记列表
1 容器处理设备
2 加热设备
3 容器成型设备
4传送装置、传送星轮(在壳体的外部)
5加热装置
6传送装置或传送星轮4的驱动装置
10容器、预制件
11 塑料预制件的瓶口
12 封口环
13 瓶口槽
14 支撑环
20 可旋转的支架
40保持元件、心轴
100容器外表面处理装置、传送装置
105升降旋转装置
110位移装置、位移机构
120 可旋转的支架
131 转子的支架
132 升降旋转装置的转子
133 保持器
134 吊杆
135 导向装置
136 凸轮滚子
137 支架
140保持元件、保持装置、心轴
150容器外表面施加装置、辐射源
152 容器外表面施加区域
158 壁
160(容器外表面处理装置的可旋转的支架的)驱动装置
172 电子发生装置
174 真空夹具
176 表面辐射器的放射面
178 真空泵
180 定子
182 下屏障
183 上屏障
184 定子载体
190 监控装置
192 线圈
196 盖子
200容器内表面处理装置、传送装置
220可旋转的支架
240保持元件、保持装置、夹子
250容器内表面施加装置、射束指
252辐射发生装置
260(容器内表面处理装置的可旋转支架的)驱动装置
270容器接收区域、容器转接区域、扇区
272容器处理区域、扇区
274容器提交区域、容器转交区域、扇区
276停滞时间
278未占用保持装置的移动区域/扇区
280轨迹、高度轨迹
290(为容器内部处理提供的)圆弧
300传送装置、传送星轮(在壳体内)
320可旋转的支架
340保持元件、保持装置、夹子、心轴
400 壳体
402 第一升降凸轮
403 第二升降凸轮
405 屏蔽装置
406 导向滚子
410壳体内的空间、壳体内部、洁净空间
412壳体以外的空间、周围环境
420窗口(用于向壳体内部进料)
440出口(用于从壳体内部出料)
900 保持装置
901 逐渐变细的区域
902 区域
904 保持槽
910 保持装置
911 逐渐变细的区域
V 垂直方向
T 传送路径
L 塑料预制件的纵向
K 圆形轨道
T 时间
S 扇区
G 直线的运行方向
H 高度方向
Θ 角度
Θ1–Θ8圆弧上的点
R 半径
M 扭矩
NP(磁性)北极
SP(磁性)南极
Z磁体之间的中间区域

Claims (10)

1.一种容器处理设备(1),它具有用于沿着预设的传送路径传送容器(10)的传送设备,其中,所述传送设备具有至少一个用于传送容器(10)的传送装置(100),以及至少一个用于以预设的方式处理容器的容器处理装置(150),其中,所述传送装置(100)具有可旋转的支架(120),上面布置了多个用于夹持至少一个容器(10)的保持装置(40),其特征在于,如下地布置所述容器处理装置(150),使得它能够处理由所述传送装置(100)传送的容器(10),并且所述保持装置(40)如下地可旋转,即,由所述保持装置(40)夹持的容器相对于它的纵向(L)可旋转,并且所述容器处理设备(1)具有用于监控容器(10)的旋转运动的监控装置(190)。
2.根据权利要求1所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述保持装置(40)相对于所述支架(120)如下地可移动,即,使得能够改变两个在传送路径上紧邻的前后两个容器(10)之间的距离。
3.根据权利要求1所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述容器处理装置(150)适合于并且旨在处理所述容器(10)的外表面。
4.根据权利要求1所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述传送装置(100)具有至少一个驱动装置,借助它使得由所述保持装置(40)夹持住的容器相对于它们的纵向(L)可旋转,其中,所述至少一个驱动装置无接触地并且/或者通过磁力产生容器的旋转运动。
5.根据权利要求1所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述容器处理装置(150)选自以下的组,该组包括:容器外表面处理装置、容器内表面处理装置、容器检查装置、容器印刷装置、容器标记装置。
6.根据权利要求1所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述监控装置具有用于检测磁通量的传感器装置、图像记录装置和/或至少一个线圈(192)。
7.根据权利要求4所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述驱动装置具有与所述保持装置(40)耦合的转子(132),上面布置了多个磁体(NP、SP),以及一个定子(180),上面同样地布置了多个磁体(NP、SP)或磁性元件。
8.根据权利要求4所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述驱动装置具有与所述保持装置(40)耦合的转子(132)以及定子。
9.根据权利要求8所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述定子(180)构造成直的,并且/或者定子(180)的磁体(NP、SP)或磁性元件沿着一条直线方向延伸。
10.根据权利要求7所述的容器处理设备(1),其特征在于,所述转子(132)和持装置(40)的旋转轴平行的方向。
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