专利名称：用于涂覆瓶的装置和瓶输送体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的装置以及一按并列权利要求15的前序部分的瓶输送体。
在饮料工业中越来越多地运用塑料瓶(大多由PET一聚对苯二甲酸二乙酯组成)。塑料瓶在对于二氧化碳的逸出和氧气的进入不可避免的透气性方面的缺点通过以下方法来对付，即为了建立栅栏效果将塑料瓶做成多层的或加以喷涂或蒸气处理。
在一种由DE2429222A得知的喷涂装置中在一与输送体的输送线路平行和分开的输送线路上装有朝向输送体的托架，它们每个携带一覆盖元件。与位置固定的导轨协调工作的凸轮驱动装置使每个起先保持在一待用位置的覆盖元件向瓶架方向摆动，瓶架不规则地装载一待喷涂的瓶。在交瓶区域之前处于其覆盖位置的覆盖元件重新摆回其待用位置。每个覆盖元件起瓶探头的作用，其中在配设的瓶架规则地装载瓶的情况下在向覆盖位置运动之前覆盖元件与瓶相接触，并被它所支承、而凸轮驱动装置可以不调整到覆盖位置。用这种方法防止，不规则装载的瓶架在喷涂工位內喷涂并被污染。对于覆盖元件单独的输送线路和其运动控制在结构方面所多花的费用是巨大的。此外瓶垂直悬挂地输送通过喷涂工位，以确保输送体与覆盖元件按规则的协调工作，这使瓶的喷涂或涂覆变得因难。
其他现有技术包含在WO98/40531(PCT/US98/05293)和DE19807032A中。
本发明的目的是，提供一种开头所述这种类型的装置和一种适用于这种装置的瓶-输送体，它们的特征是结构简单和运行可靠性高。其次目的的另一部分是、瓶在转交给输送体和从它上面取下时和在涂覆工位中可以没有损害地通过覆盖元件的功能分别朝向最佳的位置。
所提出的目的用权利要求1的特征和并列权利要求15的特征来实现。
因为在装置中瓶架的每个输送体同时起支架和输送器的作用，尽管覆盖元件的安全功能装置內的结构费用得到显著的减少。安装在输送体上的覆盖元件在任何运行状态下都准确地朝向配设的瓶架，因此它非常可靠地提供其覆盖功能，并能使瓶架或瓶架的区域不会由于涂覆物质而受到不希望的污染，如果不出错的话。随着结构的简化带来结构空间的显著节省。覆盖元件装在输送体上只引起经过验证的结构方案的很小变动，因此已经在运行中的输送体也可以用覆盖元件加以改装。
瓶输送体用瓶架使瓶在转交和取下时和在涂覆工位中保持不同的，各自最佳的取向。不同取向之间的这种位置变化利用可通过重力操纵的覆盖元件，以便在必要时覆盖在涂覆工位內的不规则地装瓶的瓶架。采用重力作为用于覆盖元件的驱动力节省了昂贵的驱动控制装置。这种系统功能可靠，不需维修保养和费用低廉。任何时候都可以用覆盖元件改装已经投入使用的输送体。在输送线路上和涂覆工位中不需要作值得一提的结构方面的变动。
按权利要求2覆盖元件的重心相对于摆动或旋转支承这样地偏移，使得重力促使覆盖元件在钝化和覆盖位置之间运动，并可以固定在各自的位置上。由此取消了适用于覆盖元件的驱动装置。
按权利要求3输送体在沿输送线路运动时的位置变化适宜地用作调整覆盖元件的驱动脉冲。此外利用重力，使覆盖元件保持在各个正确的位置上。
此外按权利要求4，输送体在接收或交出瓶时分别使瓶架大致朝向垂直方向，相反在涂覆工位中大致朝向水平方向。在涂覆工位中的水平位置在通常进行的瓶绕其纵轴的旋转运动时促使瓶表面的完全涂覆，而在垂直方位时可以在窄的结构空间內毫无问题地进行瓶的接收或交出。
如果瓶架可运动地安装在输送体的一入口上，并且覆盖元件具有一在入口内或上的相配封闭件，是有利的。从而在覆盖位置有效地防止涂覆或喷涂物质的进入和输送体内瓶架及其周围的污染。
简单的结构是将覆盖元件做成挡板，它安装在输送体上瓶架的一侧上，并可来回摆动最好至少90°。
挡板可以是一简单的铁板或塑料板，在它上面固定一带有削平平面的摆动轴，其中摆动轴的轴颈保持在固定在输送体上的轴承座的轴承孔內。摆动轴把挡板分成一调整部分和覆盖部分，其中覆盖部分或者做得较长，或者具有集中的质量，以便使重心离摆动轴有尽可能大的杠杆臂。
为了使挡板的摆动阻力保持尽可能小，轴承孔和/或轴颈应该由滑动材料组成或用滑动材料涂覆。在某些情况下甚至轴承座整体由滑动性好的塑料制成。摆动轴在轴承座內的运动范围适宜于受到遮挡。
为了提高工作可靠性，在挡板上安装至少一个重块，使重心尽可能远离摆动轴，可能是适宜的。
在按权利要求10的实施形式中挡板自动地起瓶探头的作用，如果瓶架规则地装载瓶的话，那么瓶探头使挡板保持在一个对于覆盖元件调整装置的作用正确的位置上。调整装置通过一沿输送线路的固定导轨实现，它只有在瓶架上有瓶时才作用在挡板的调整部分上并将它保持在待用位置上，在这个位置上挡板与在喷涂工位中旋转的瓶不接触。
在按权利要求11的一种可供选择的方案中覆盖元件通过一贮力器至少向覆盖位置方向加力。在瓶规则地出现在瓶架上时覆盖元件占有一个使覆盖元件-调整装置以其固定导轨作用在覆盖元件上的位置，这样覆盖元件就重新起瓶探头的作用。相反如果瓶架上没有瓶，那么贮力器带动覆盖元件向覆盖位置运动，因此调整装置的导轨根本不可能作用在覆盖元件上。显而易见，在输送线路的接收区之前设有另一调整装置，处于其覆盖位置的覆盖元件为了重新接收瓶重新退回到待用位置。
在按权利要求12的另一种可供选择的实施形式中覆盖元件以双稳态方式根据覆盖元件在一个运动方向或另一个运动方向是否超过死点，既预紧在待用位置又预紧在覆盖位置。在输送线路的至少一个点上覆盖元件-调整装置作用在覆盖元件上，其瓶架中没有瓶，以便向覆盖位置方向调整覆盖元件超过死点。贮力器将覆盖元件带向覆盖位置并使它保持在覆盖位置上，直至覆盖元件-回调装置重新在这个位置起作用为止。在这种实施形式中沿输送线路的绝大部分不需要设置用于覆盖元件的导轨，它自动保持其各自的位置。
按权利要求13，使覆盖元件-调整装置柔性地作用，以便只有当瓶架没有得到瓶时才使覆盖元件进入覆盖位置，这样是适宜的。相反如果规则地装载了一个瓶，那么由于覆盖元件和瓶之间的接触形成的运动阻力阻止覆盖元件调整到覆盖位置，不受外界影响地保持其待用位置。
在按权利要求14的另一种可供选择的实施形式中在输送体上可以设一向一个方向或向两个方向起作用的用于覆盖元件的驱动装置，它根据瓶架上是否规则地装上瓶来开动。每次操作由瓶探头的功能引出。这里瓶探头不仅可以机械式地工作，而且可以非接触地用光学、气动或电感的方法工作，以产生对于驱动装置必要的驱动信号。作为驱动装置可以采用操作电磁铁或永久磁铁和/或液压缸或气缸。如果驱动装置设计成双稳态的。那么每当瓶接收后或瓶交出前的一个短暂的驱动脉冲便足以使覆盖元件调整到正确的位置。
借助于附图对本发明主题的实施形式加以说明。附图中
图1用来涂覆瓶的装置的示意俯视图，图2按图1的装置的一部分，特别是输送体，大致在图1中的X位置的轴向剖视，图3在图1的装置中位置Y处的类似于图2的剖视图，和图4另一种实施形式的输送体的示意端向视图。
图1中示意表示的用来涂覆瓶F，特别是饮料工业中的塑料瓶如PET瓶的装置S由一带有位于下部或內部的涂覆装置1、例如以蒸发器形式的涂覆工位A，一配设的瓶星形交接轮B，一瓶星形输出轮C和一连接这些部件的输送线路G。前后顺序排列的输送体T通过未画出的驱动装置沿输送线路G运动。在交接区a內瓶F基本上以其纵轴垂直取向，而在涂覆工位A內如在b处所示，基本上水平取向。为此所需要的位置改变适宜于通过输送线路G进行。在穿过涂覆工位A时每个瓶F绕其纵轴沿箭头3方向旋转，并在那里涂覆。涂覆工位A包含在一用虚线表示的壳体2內。并在某些情况下通入负压。其次覆盖元件-调整装置V也用虚线表示，它作为固定导轨D平行于输送线路G，并适宜于设置在输送线路G上。
按图2每个输送体T配备一可运动地支承的覆盖元件E，其任务是，如果瓶架没有规则地装载一个瓶F(如图3中的输送体)，便遮盖包含在输送体T內的瓶架H，以防止涂覆物质(进入)。这种状况可能由于在接收瓶时的故障失控而致，或者出现在涂覆循环结束时。如果瓶架H没有被遮盖，那么涂覆物质会导致损害瓶架H其他功能的污染和沉积。
图2和3中在所示实施形式时输送线路G具有一带有用于导向滚子5的內滚道的C形型材4和一用于装在每个输送体T上的导向元件6的导向槽7。输送体T具有块状结构并支承可运动的瓶架H。瓶架H具有一用于瓶口24的夹紧芯轴8和一支承部分9，它可沿箭头3方向绕瓶F的纵轴旋转地支承在一旋转轴承10内。支承部分9和夹紧芯轴8的自由端可在输送体T的入口M内沿瓶轴线方向移动。圆周槽11用来作用一未画出的调整机构，它将支承部分9连同夹紧芯轴8克服弹簧力沿轴向调整。在支承部分9上固定一摩擦轮12，它在一装在C形型材4上的滚道13上滚动，并在输送体T的在大致垂直于图纸平面內进行输送运动时衍生出瓶F的旋转运动。
在图2和3所示的实施形式中圆形型材14形式的固定导轨D支撑在滚道13上，适宜于通过一支承臂15与滚道13保持确定的距离。用虚线表示，圆形型材14的起点略微向上弯曲，以便与输送体T上通过摆动轴19支承的覆盖元件E以一定的方式配合工作。
覆盖元件E是一由铁板或塑料板构成的，基本上平的挡板K，它例如由一较短的调整部分18和一较长的覆盖部分16组成。作为一种选择覆盖部分16也可以做得具有较大的质量。在任何情况下覆盖元件E的用X表示的重心离其摆动轴19这么远，使得重力可以将覆盖元件在图2中所示的被动位置和在图3中所示的覆盖位置之间来回调整，并使覆盖元件E保持在各自的位置上。
摆动轴19具有一削平平面20并用螺钉21固定在挡板K的底面上。摆动轴19侧向伸出于挡板K(至少在一侧)的轴颈嵌入轴承座22的轴承孔22′内，轴承座用螺钉23固定在输送体T上入口M的旁边。轴承座22适宜于由滑动性好的材料，例如聚四氟乙烯组成和/或轴颈涂覆得滑动性很好或由滑动性好的材料组成。
在覆盖部分16的底面上可以额外地设一封闭部分17，它在图3中所示的覆盖位置进入入口M內或贴合在它上面。此外在某些情况下(图3中用虚线表示)覆盖元件E上设有一重块25，以使重心X离摆动轴19尽可能远和/或在重力影响下产生有力的调整脉冲。
此外图2中表示，覆盖元件E本身起瓶探头P的作用，它用于覆盖元件E和覆盖元件-调整装置V之间的有效的共同工作。调整装置V的导轨D按图1沿输送方向(箭头34)从其起点向交接区a沿输送线路G延伸，直到几乎到星形输出轮C处的输出区。导轨D仅仅用来使覆盖元件保持在图2中用细实线表示的被动位置上，在这个位置上覆盖元件E与旋转着的瓶F不接触。覆盖元件E的每次调整都通过输送体T的位置变化进行。
工作原理在每个输送体T与星形交接轮B重叠时瓶架H差不多指向垂直方向，就和输送过来的瓶F一样。瓶F通过一未画出的交接机构并通过支承部分9的轴向调整以其瓶口与夹紧芯轴8卡锁。接着在交接区a內输送体T通过输送线路G或C形型材4的相应扭转绕输送方向逐渐地旋转直至一差不多水平的位置。在交接区a內覆盖元件E通过重力自动地悬挂式保持在按图2的被动位置2上。在位置Z上输送体T已进入一倾斜位置。通过这一位置变化覆盖元件E在重力作用下与瓶F相接触，使调整部分18占有虚线表示的位置，在这个位置它向圆形型材14的起点(用虚线表示)撞去，最后在输送体T向前运动时完全挤到(细实线所示)被动位置上。在穿过涂覆工位A期间覆盖元件保持在这个被动位置上。在星形输出轮C处正要输出之前圆形型材14的嵌合停止。因为这样输送体T已经重新完全进入垂直位置，覆盖元件E在重力作用下自动地重新悬挂在其被动位置，因此涂覆的瓶F可以毫无问题地输出，入口M可以自由接近，以便接着接收一新的瓶F。
如果由于某种原因瓶架H上没有装上瓶(图3)，那么在位置Z上覆盖元件E在重力影响下用摆动轴9逆时针摆动这么远，使调整部分18在圆形型材14的起点旁在外侧移过，而未能被圆形型材14或导轨口抓住。而是在重力影响下随着输送体T越转越高使覆盖元件下降最后在喷涂工位直至图3中所示的覆盖位置，这是它在图1中的位置Y处早就占有的。入口M被封闭。夹紧芯轴8和支承体9的自由体受到防护，不受涂覆物质的沾染，此后输送体接近星形输出轮C，然后由于瓶架H的垂直位置使覆盖元件E通过重力自动地重新回调到在图2中用细实线表示的被动位置。
在图4中的输送体T的一种可供选择的实施形式中覆盖元件E的外形例如是一个梨形挡板，它可遮光板形地在细实线表示的被动位置和虚线表示的覆盖位置之间绕摆动轴19′来回摆动。在这种实施形式中摆动轴差不多平引于瓶的轴线。输送体T沿输送线路向箭头34方向运动。
在输送体T上一个支架26中固定一贮力器27，例如永久磁铁等等，它与覆盖元件E的覆盖部分16′上的一个对应元件29，例如磁力地共同作用。另一贮力器，例如永久磁铁31，对准另一对应元件30。贮力器27用来对覆盖元件向被动位置方向加力。相反贮力器31用来对覆盖元件E向覆盖位置方向加力并使它保持在这个位置上。另外可以设一弹簧28，它允许贮力器27朝覆盖位置的弹性退回运动，或者也可以设一弹簧28′，它设在覆盖部分16边缘段35的区域內，它起瓶探头P的作用。
覆盖元件E的一个柔弹性臂32从输送体T中向外伸出。一位置固定的止挡33构成覆盖元件-调整装置V或-导轨D。
起初覆盖元件E位于用细实线表示的被动位置。在输送体T沿箭头34方向运动时臂32向止挡33运动。由此克服贮力器27的维持力或者贮力器克服弹簧28的力跟随运动一段距离，直至最后在瓶架规则地装载一个瓶时使覆盖元件E碰到瓶上。然后在覆盖元件E的运动阻力加大的情况下臂32弯曲，直至最后卡在止挡33上方，由此使覆盖元件E自动地重新退回到被动位置并保持在那里。
相反如果在入口M內设有装入瓶，那么止挡33通过臂32使带有其对应元件29的覆盖元件与贮力器27分开，由此使覆盖元件E回转直至到覆盖位置为止，并使入口M封闭。止挡33通过臂32的末端卡住。贮力器31将覆盖元件E保持在覆盖位置上。在相应地设计覆盖元件E的摆动轴的情况下也可以取消贮力器31，使得覆盖元件在重力和/或摩擦力影响下自动保持覆盖位置。
在输送体T即将到达星形输出轮C前，一回调装置作用在臂32上，以使覆盖元件E重新回调到被动位置。
在另一种未示出的可供选择的实施形式中输送体T上可以设一例如带操作电磁铁和/或液压缸或气缸的驱动装置，以使覆盖元件在其两个位置之间来回调整。驱动装置分别通过瓶探头起动，瓶探头用光学、气动或其他方式断定，在瓶架上是否规则地装有一个瓶，并根据当时的情况触发一传递到驱动装置上的驱动脉冲。在输送体T进入星形输出轮之前传递一相反方向的驱动脉冲。
但是优选采用这样的方案，它完全与驱动元件无关仅仅通过重力工作，并利用输送体沿输送线路移动时的位置变化。本调整直接装在输送体上并由它输送穿过喷涂工位的覆盖元件。因为这种方案在已经经过验证的涂覆装置或输送体上不作大的修改，已经在运行中的输送体也可以相应地改装。
在按图1至3的结构中可以使输送体T在输送线路G的背向星形交接轮B和C的转向区U內暂时地垂直站立，以便使在瓶F布置得较紧密时实现毫无问题的转向。这时固定导轨D既可以跟随输送体T的摆动地设置或者在转向区內完全取消，因为这里不发生瓶的转动。输送体T在转向区U內暂时的垂直站立导致覆盖元件E由于在输送体T没有瓶时的重力作用而暂时张开。但是由于离涂覆工位1很远没有不利的影响。此处覆盖元件即使在输送体T的垂直位置时仍有一定的屏蔽作用，因为它安装在输送体T的朝向涂覆工位1的一侧，它在输送体处于水平位置时位于上面。必要情况下覆盖元件E在转向区U內也可以通过一附加的固定导轨保持关闭(状态)。
权利要求
1.用来涂覆瓶，特别是由塑料组成的饮料瓶的装置，具有一至少包含一段用于瓶输送体(T)的输送线路(G)的涂覆工位(A)，一在每个输送体上的瓶架(H)，一配设于输送体(T)的、可分别在一被动位置和一覆盖位置之间调整的瓶架覆盖元件(E)，一监测瓶架(H)上是否有瓶(F)的，与一覆盖元件朝调整装置(V)协调工作的瓶探头(P)，其特征为覆盖元件(E)在朝瓶架(H)的方向直接安装在输送体(T)上。
2.按权利要求1的装置，其特征为覆盖元件(E)支承在输送体(T)上一摆动或旋转轴承內，覆盖元件(E)的重心(X)离摆动或旋转轴承一段距离，并且摆动或旋转轴承和重心相对于瓶架(H)这样地设置，使覆盖元件(E)在重力作用下至少可完全自动地在被动位置和覆盖位置之间调整。
3.按权利要求2的装置，其特征为输送体(T)可沿输送线路(G)强制地绕输送方向旋转，并且覆盖元件(E)通过输送体的旋转在重力作用下可在被动位置和覆盖位置之间调整，并分别保持在这两个位置之一上。
4.按权利要求3的装置，其特征为输送体(T)在接收和输出瓶时分别以瓶架(H)大致朝垂直方向，在涂覆工位(A)中朝水平方向。
5.按权利要求2的装置，其特征为瓶架(H)具有一可在输送体(T)的入口(M)內运动的夹紧芯轴(8)，并在覆盖元件(E)上设有一与入口(M)相配的封闭件(17)。
6.按权利要求2的装置，其特征为覆盖元件(E)是一挡板(K)，它可绕一设置在输送体(T)上的瓶架(H)一个侧面上的摆动轴(19)回转，最好至少转90°。
7.按权利要求6的装置，其特征为挡板(K)是一铁板或塑料板，带有一削平平面(20)的摆动轴(19)固定在挡板上，并具有两端伸出挡板的轴颈，它们嵌入固定在输送体(T)上的轴承座(22)的轴承孔(22′)，并且摆动轴(19)设置在挡板上较短的调整部分(18)和较长的覆盖部分(16)之间。
8.按权利要求7的装置，其特征在于至少轴承座(22)的轴承孔(22′)由滑动性好的塑料组成，和/或轴颈配备滑动性好的涂层。
9.按权利要求6的装置，其特征在于挡板(K)带有一加大重心(X)到摆动轴(19)的距离和配重(25)。
10.按权利要求1的装置，其特征为覆盖元件-调整装置(V)是一沿输送线路(G)的至少一段伸展的固定导轨(D)，根据在导轨(D)的起点处规则地装在瓶架(H)上的瓶(F)是否已经使挡板(K)基本上保持在被动位置，挡板(K)的调整部分(18)可以作用在导轨(D)上，以使挡板(K)保持在被动位置上。
11.按权利要求1的装置，其特征为覆盖元件(E)可通过一贮力器(27，31)至少向覆盖位置方向加力，覆盖元件一调整装置(V)是一至少沿输送线路(G)的一段伸展的固定导轨(D)，根据在导轨(D)的起点处规则地装在瓶架(H)上的瓶(F)是否已经使覆盖元件(E)基本上保持在被动位置，固定导轨可以作用在覆盖元件上，以使覆盖元件保持在被动位置。
12.按权利要求1的装置，其特征为覆盖元件(E)可通过贮力器(27，31)双稳态地预紧在被动位置和覆盖位置上，并且覆盖元件一调整装置(V)在输送线路(G)的至少一个点处将每个位于被动位置的覆盖元件(E)向覆盖位置调整，其相配的瓶架(H)没有接收瓶，并且最好在输送线路的尾段处设另一用于所有处于覆盖位置的覆盖元件(E)的局限在这一部位的覆盖元件一回调装置(36)。
13.按权利要求12的装置，其特征为覆盖元件调整装置(V)可用一调整力柔性地作用在覆盖元件(E)上，该调整力大于贮力器预紧力，但是小于在瓶架(H)上存在瓶(F)时所出现的靠在瓶(F)上的覆盖元件(E)的运动阻力。
14.按权利要求1的装置，其特征为覆盖元件(E)可通过带有至少一个操作电磁铁或液压缸或气缸的驱动装置调整，并且驱动装置在作用方面与瓶探头(P)连接。
15.用于涂覆瓶(F)的装置的瓶一输送体(T)，具有一瓶架和可作用在一输送线路(G)上的输送元件(5，6)，其特征为在输送体(T)上直接设有一可相对于瓶架(H)在一被动位置和一覆盖位置之间运动的覆盖元件(E)，并且覆盖元件(E)可通过输送体(T)的由输送线路确定的位置变化在重力影响下自动地在两个位置之间来回运动。
全文摘要
在用于涂覆瓶(F)的装置(S)中,具有一至少包含一段用于瓶－输送体(T)的输送线路(G)的涂覆工位(A),每个输送体(T)中一个瓶架(H),配设于输送体的可在被动位置和覆盖位置之间运动的覆盖元件(E)和一与覆盖元件一调整装置(V)协调工作的瓶探头(P),覆盖元件(E)朝向瓶架(H)直接设置在输送体(T)上。
文档编号B65B53/00GK1335895SQ00802451
公开日2002年2月13日 申请日期2000年11月30日 优先权日2000年1月18日
发明者卢茨·凯普曼 申请人:克罗内斯股份公司