使用油或水包油乳液润滑转移板的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求2013年3月11日提交的标题为"Lubrication of Transfer Plates Using Oil in Water Emulsions" 的美国临时申请序列 No. 61/776, 049 的权益。
技术领域
[0003] 本发明的公开内容涉及转移板润滑剂，和将在静态元件上的装填有液体产品的未 密闭容器从装填器运输到施加盖板到容器上的装置的方法。
【背景技术】
[0004] 在大多数运输步骤过程中，在商业容器的装填或包装操作中，密闭容器并驻留在 移动传送带或链上。一个例外是转移板，其中敞开的容器在静止板上从它们由其装填的位 置移动到它们在其中密闭的位置。这一转移板具有挑战性，因为容器是敞开的，且易于溢出 其内容物。若它们溢出太多，则当检查时，它们会被拒绝。此外，若包装没有合适地对准进 入到密封器内，则密闭可能差或者整个机器可能堵塞。这些担心因敞开的容器非常快速地 移动这一事实而复杂化。针对这一【背景技术】，作出了本发明的公开内容。
[0005] 发明概述
[0006] 令人惊奇地，已发现，可使用包括油或水包油乳液的基本上含水润滑剂组合物，润 滑转移板。特别地，已发现，存在分散的水不溶性化合物大大地降低了用于充分润滑转移板 通常要求的表面活性剂的量。进一步令人惊奇的是，油加上乳化性表面活性剂一起的总浓 度可以显著小于不含水不溶性油的常规容器转移润滑所要求的表面活性剂的浓度。
[0007] 在一个方面中，本发明的公开内容提供沿着容器转移板润滑敞开容器的通路的方 法，该方法包括提供包括油的含水分散体的润滑液体层。
[0008] 附图简述
[0009] 图1示出了罐转移板的示意图。
[0010] 详细说明
[0011] 在商业容器装填或包装操作中，诸如饮料容器之类的容器被装填并从装填点运输 到装填线上的其他站以供随后的加工步骤，例如密闭，漂洗，温热或冷却，贴标签和包装。在 大多数运输步骤过程中，密闭容器，且容器沿着传送带表面移动。当容器通过移动传送带或 链运输时，可使用传送带润滑剂来降低容器和传送带表面之间的摩擦系数，从而有助于在 容器和传送带之间平移速度（即，滑动）的差别，所述差别来自于容器的加速（其中包括速 度的增加或降低或者方向上的变化）或者来自于位于下方移动的传送带上的容器的停止。 一般地，通过移动传送带或链运输的容器被密闭，和容器相对于移动传送带的相对运动相 对低（小于约40英尺/分钟相对运动）或甚至接近于零。在移动的传送带或链上运输的 情况下，容器的加速度（例如加速、减速或方向变化）直接来自于容器和传送带之间的牵引 力。在这一情况下，在没有降低摩擦系数到最小量的情况下，润滑剂控制了摩擦系数，否则 在重力影响下，容器将简单地不会移动或者不可接受地往回或者横向移动或者与其他容器 或设备接触。例举的润滑剂包括湿和干的润滑剂。
[0012] 当已装填的未密闭的容器从它们被装填的位置移动到它们被密闭的位置时，出现 了在运输容器中比较困难的步骤之一。
[0013] 在运输敞开的饮料容器情况下，产品的溢出必须最小化，以便提供合适的液体体 积以供销售。此外，被运输的敞开容器必须平稳地移动而没有过大的晃动或横向移动，因为 在与密闭装置相互作用的点处敞开容器的错位将导致机器堵塞和损坏。由于搬运中的敞开 容器从装填器到密闭装置以单一的纵列移动，因此，正向平移速度可达到250英尺/分钟的 速度，或者甚至610英尺/分钟或更高或大致2200个罐/分钟。由于容器在静止板上移动， 因此用于润滑的要求特别地苛刻，且重要的是实现并维持最小可能的摩擦系数。
[0014] 由于容器相对于静止板非常高的相对运动且要求非常低的摩擦系数，因此，在装 填器和密闭装置之间润滑静止转移板的方法不同于润滑移动传送带所使用的方法。特别 地，通过维持板表面被含水润滑剂组合物淹没（flooded)来提供转移板的润滑。淹没是指 板基本上被含水润滑剂组合物的胶浆（puddle)浸没且覆盖率为约0. 05-约0. 2mL/cm2 (约 0. 5-2_深）。可通过从转移板中心内的孔向上栗送润滑剂组合物来实现板的连续淹没。 这示于图1中，图1 一般地示出了罐10移动通过转移板12。润滑剂源（未示出）连接到 润滑剂供应线14上。润滑剂供应线14与转移板12的底部上的一个或多个喷嘴或鼓泡器 16流体连通。在操作过程中，润滑剂从润滑剂源流动经过润滑剂供应线14到达一个或多 个喷嘴或鼓泡器16并离开转移板12的底部，以给移动通过静止转移板12的罐10提供润 滑。喷嘴或鼓泡器可以与转移板一起冲洗，以便罐可以在它们之上通过，或者可定位它们到 转移板的一侧上，以便罐可绕过它们。
[0015] 与位于移动传送带或链上的容器的情形不同，并不容易地可测量移动容器和静止 板之间的摩擦系数，因为得不到测量在传动链的钉齿和容器之间力的方法，所述力起到克 服容器与板之间的摩擦移动容器的作用。为了在静止板上运输，当不存在震颤、抖动和旋转 容器时，观察到有效的润滑。也可通过饮料的溢出量来测量润滑的有效性。使用装填高度 检测仪装置，溢出的饮料量的方便和可容易获得的数值与从密闭装置下游的传送带中拒绝 的密闭容器成比例。
[0016] 对于有效的转移板操作来说，认为要求充足的液体润滑剂覆盖深度，以便允许已 装填的未密闭容器"水面滑行（hydroplane) "或掠过液体润滑剂层的表面，使得基本上防止 了在容器和静止板之间的实际接触。
[0017] 因此，有效的转移板润滑可以被视为水动力润滑。纯粹的水动力润滑取决于液体 (水_)、相对运动（_动力）的存在，液体的粘稠性能，和流体的会聚楔在其内产生的滑动表 面之间的表面的几何形状。由于容器底部的几何形状可以显著偏离平坦或平面，因此并不 总是可能维持容器和板之间流体的会聚楔。结果，容器并不总是可能保持与转移板完全物 理分离。容器轻微的摇摆或振动被预期为在与静止板直接接触的容器底部上驱动相对非平 面的几何形状特征，从而增加振动和摇摆，这将进一步增加自增强漩涡内的接触。
[0018] 在静止的容器转移板上的润滑剂层内存在表面活性化合物可改进转移，最小化摇 摆、震颤、溢出和机器堵塞事故。尽管不希望束缚于理论，但认为，在会聚的水动力流体层和 接触故障的情况下，在静止板的润滑中表面活性化合物的作用是最小化容器和板之间的相 互作用。
[0019] 由于要求大体积的液体流动以维持板的淹没状况，因此要求高浓度的润滑剂化合 物，通常超过约1500ppm润滑剂，例如Klenz Glide 20 ( -种商购于Ecolab Inc.的油酸润 滑剂）或Lubodrive RX (-种商购于Ecolab Inc.的表面活性剂润滑剂）。大体积的流动 和高的润滑剂浓度的组合导致过度浪费，成本和环境影响。此外，可因水硬度或溢出的饮料 引起的失活，导致降低润滑剂化合物的有效性。在因水硬度导致的失活情况下，可要求软化 制备润滑剂操作溶液所使用的水，使用环境不友好的多价螯合剂，或这二者。通常通过与溢 出饮料的相互作用引起的失活的唯一解决方案是增加表面活性化合物的浓度，以允许一些 牺牲性损失，这意味着更多的润滑剂和进一步糟糕的浪费和环境影响。
[0020] 组合物
[0021] 本发明的公开内容一般地涉及使用含悬浮或乳化油的基本上含水的润滑剂组合 物来润滑静止转移板的方法。油是指与水不混溶的化合物或化合物的混合物，它们在25°C 下在水中不可溶，且当与水混合时，得到第二分离的液相或者形成分散胶体（第二互不混 溶相的胶状体），这会引起组合物显示出丁达尔效应，半透明或不透明。油也可包括基本上 在水中不混溶或者不可溶的材料，从而提供小于约1000 ppm的溶解度。
[0022] 所公开的组合物提供润滑剂膜或含油的悬浮的细亚微米尺寸的分散胶体的胶浆， 这会降低容器和静止转移板之间的摩擦系数，从而最小化震颤，旋转和产品溢出。该润滑剂 组合物可优选通过喷洒它而施加到静止转移板上，或者它可作为连续物流，例如通过向上 栗送穿过在静止板的接触容器的顶表面上的垂直定位的孔隙而施加（如图1所示）。
[0023] 油可以是天然或合成的。"天然"是指从天然来源中萃取、纯化或衍生且没有化学 改变或反应或者制备或断裂共价键的水不溶性油化合物。
[0024] 在一些实施方案中，油是水不溶性油，它可作为乳液掺入到润滑剂内。因此，在一 些实施方案中，所公开的组合物包含任选的乳化剂。所公开的组合物也可包括其他额外的 功能材料。
[0025] 所公开的组合物可以浓缩物或者以备用产品形式提供。所述"浓缩物"是指被稀 释形成备用产品的产品。"备用产品"是指施加到转移板上的产品。由于施加到转移板上的 润滑剂组合物大多数是水，因此有益的可以是提供浓缩物形式的润滑剂组合物，在施加到 转移板上之前，将其稀释。
[0026] 油
[0027] 所公开的组合物包含油。例举的油类（也称为润滑剂）可以是有机硅-基或亲 脂-基的。有用的油可以是两种或更多种不同化合物的混合物。优选的油类（不管是单一 的化合物还是化合物的混合物）在〇°C以上的温度下为液体。
[0028] 有机硅-基润滑剂
[0029] 例举的有机硅-基润滑剂是有机硅乳液。使用优选的乳化剂制备的合适的有机硅 乳液包括E2175高粘度聚二甲基硅氧烷（商购自Lambent Techno