专利名称：在移动物体的预定部位注入产品的装置的制作方法
技术领域：
本发明特别涉及中空物体的制造和/或处理和/或填充的设备。
作为例子，本发明将针对热塑性材料容器的制造和/或填充设备进行描述。更具体地说，根据本发明的装置将针对以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为材料的瓶子制造机器进行描述，其中，瓶子通过预先注模制造的预制件的吹制来获得。
背景技术：
在这种设备中，在制造、处理或填充程序中的一个时刻或另一个时刻，通常需要向一个空心体中注入产品。在瓶子的制造或填充单元中，该产品可以例如是消毒剂。
这些设备通常连续工作，空心体按照完全同样的行程在设备中一个接一个地连续移动。空心体运动的这种连续特性给在每个空心体内部注入例如消毒剂带来了问题。实际上，人们通常采取两种解决方案。
根据第一个最简单的方案，当所考虑的空心体通过管子前时，产品通过一个固定的管子来注入到每个空心体中。然而，在高运行节奏的设备中，每个空心体对着管子的时间被减少得非常短。因此，在良好的喷射条件下很难喷射足够量的产品，特别是当希望保证在空心体内部注入的产品具有良好的分布时。为注入所希望量的产品，就要增加产品的流量，这就不利于射流的控制。人们也可以提前开始喷射并推迟喷射的结束，但这会带来一部分产品不能被注入到空心体内部的危险，造成产品的浪费并且污染空心体的外部和机器。
另一个解决方案是使用类似于旋转填充机的特殊机器。然而，该解决方案的成本将非常高。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种注入装置的新设计，它简单可靠，能够在一个运动的空心体中注入产品，产品的注入情况可以非常好地控制。
为此目的，本发明提出了一种用于向物体的预定部位注入产品的装置，物体以连续的方式在给定的轨道上移动，相互之间以一个确定的步长间隔开，其特征在于，该装置具有一系列的注射器，它们由一个移动支撑件来支持，注射器具有与物体步长对应的步长间隔，并且支撑件按照一个交替运动来被驱动，在运动的去程阶段，每个注射器对着物体的预定部位移动，支撑件的交替运动周期等于两个相邻物体在同一固定点前通过的时间间隔乘以支撑件上的注射器数。
根据本发明的其它特征-在运动的去程阶段中，注射器与物体平行移动并与其具有相同的速度；-支撑件的交替运动包括，在去程阶段之外，有一个回程阶段，在该阶段中进行相反运动，并且有两个回转阶段；-运动的四个阶段的持续时间在同一数量级；-在整个交替运动中，注射器的轨迹保持平行于物体的轨迹；-注射器的轨迹是圆弧形的；-该装置具有一个传送轮，它围绕其轴进行连续旋转运动，并且在其上载有沿着一部分轨迹的物体，注射器沿着围绕同一轴的一个圆弧形的轨迹；-移动支撑件的交替运动通过一个系统来控制，该系统具有一个移动凸轮和一个与支撑件相连的凸轮随动件；-凸轮是一个连续旋转运动的旋转凸轮；-凸轮围绕与支撑件旋转轴相同的轴进行连续旋转运动；-凸轮围绕平行于支撑件旋转轴的轴进行连续旋转运动；-凸轮具有一个盘的形状，其轮廓形成凸轮的路径；-凸轮的随动件通过弹性复位装置贴靠凸轮；-该装置具有一个第二凸轮，它与连接支撑件的第二凸轮随动件配合，两凸轮的轮廓是互补的，以在其交替运动的两个方向中确保一个支撑件的主动控制；-两凸轮随动件的至少一个具有用于补偿装置的几何缺陷的弹性装置；-它具有一个盘，在其中形成一个有两个平行边的轨道，在轨道中循环一个导轮，导轮与支撑件相连并且可以与轨道的每个边配合，该两个边的每一个都构成凸轮的路径，以在其轨迹的两个方向上确保一个支撑件的主动控制；-凸轮由传送轮通过一个减速机构的介入被驱动旋转；-物体是具有一个开口的空心体；-注射器用于在空心体内部注入产品。
本发明的其它特征和优点可以通过详细的描述及参照附图体现出来，在附图中-图1是一个根据本发明的装置的分离立体图；-图2示图1装置组装起来的立体图；-图3是该装置的附视示意图；-图4是局部轴向剖视图；-图5A到5F是装置在工作时的不同连续位置的示意图。
具体实施例方式
本发明在下面通过一个向用于制造PET瓶子的预制件12的内部注入消毒剂、例如过氧化氢(H2O2)或过乙酸(APA)的装置10来进行描述。预制件是通过注模实现的空心体。它通常基本上是管状的，并且具有一个封闭端部和一个开放端部。用于形成最终容器的开口颈部的开放端部14通常在注模中直接实现其最终形状，并且它具有例如一个螺纹16和一个外径向凸缘18。
在众多的瓶子制造设备中，预制件通过一个正向传输系统被向吹拉机传送，在传输系统中，预制件接下来沿着一个相互间具有一个确定步长间隔的轨迹。该正向传输系统具有例如一个带有凹口的轮20，它围绕基本上垂直的轴A2以连续的方式被驱动旋转。
在这种情况下，轮20在其四周具有二十个半圆形凹口22，凹口22的直径基本上等于预制件的直径。以公知的方式，预制件12在一个装载点上被引入到轮20上，以便在每个凹口中容纳一个，并且以其凸缘18支撑在轮20上。在装载点的下游，一个轴A1圆弧形导向24在轮20周围延伸，以便对于预制件形成另一个支撑区，并且以便防止脱出凹口22。因此，一当预制件在轮20上时，它就继续一个围绕轴A1的圆弧形轨迹，直到卸载点，在此处它离开轮20以便继续由其它装置传输。
在一个瓶子制造设备中，一个带有凹口的轮可以例如安置在预制件提供装置和一个热调节炉之间，在炉中预制件被加热，以便进行吹塑。
根据本发明，该装置10具有多个由移动支撑件28所支持的注射器26。在所示的例子中，注射器26是五个并且它们由盘状支撑件28所支持，支撑件围绕轴A1旋转移动并安置在轮20的上面。在支撑件28上，注射器26围绕轴A1布置在一个圆弧上，其直径对应于凹口轮的直径，并且注射器彼此之间在该圆弧长度上按一个距离分隔开，该距离与分隔轮22的两个相连凹口22的距离相对应。
因此，与轮20及围绕轴A1的支撑件28的相对角位置相一致，五个注射器26可在由轮20所支撑的五个预制件中注入产品。
根据本发明，支撑件28根据围绕轴A1的交替旋转运动来被控制，运动控制使得在该运动的至少一个阶段中，注射器26精确地跟随由轮20所支持的预制件的行进运动。
在所示的例子中，支撑件28的交替运动由一个二凸轮系统控制。
因此，该装置具有一个盘状的第一凸轮30，其轮廓构成凸轮路径。凸轮30用于围绕中心轴A2旋转驱动，中心轴在所示例子中平行于轴A1，但与它是分开的。移动支撑件28具有一个第一凸轮随动件32，它制成例如一个导轮的形式，并且用于在第一凸轮的侧面上滚动。
第一凸轮30由驱动带凹口的轮20的同一个轴34、并借助于一对齿轮系36、38来驱动旋转，齿轮系按一定尺寸加工，以使得凸轮围绕其轴A2的旋转速度比轮20围绕其轴A1的速度快两倍，且旋转的方向相反。如同在图3上可以看到的，凸轮30围绕其轴A2是对称的，因此，盘边缘上的相对于轴A2径向相对的两点位于与轴A2相等的距离上。
凸轮随动件32用于永久地保持靠在第一凸轮30边缘所形成的凸轮路径上。这可以通过一个弹性复位系统、例如安置在移动支撑件28和固定框部件之间的一个弹簧所保证，以便强制导轮32顶靠在凸轮上。
在所示的例子中，最好设置一个第二凸轮40，它与第一凸轮30相连，并具有一个与第一凸轮相补的轮廓，用于与连接到支撑件28上的第二凸轮随动件42配合。因此，第二凸轮40同样围绕轴A2旋转，该第二凸轮的轮廓也相对于轴A2对称。
有利的是，考虑到装置安装和制造上的误差，第二凸轮随动件42不是刚性地连接到支撑件28上。因此，第二凸轮随动件42由一个支杆44的一端所支持，并且支杆的另一端46可旋转地安置在移动支撑件28上。支杆44相对于支撑件28的旋转轴A3与轴A1和A2相平行。支杆44具有一个突起50，在其上安装有一个止动销48，它可以按照其轴A4相对于突起50滑动。然而，该滑动的可能性是受限制的，并且止动销被一些叠置的“Belleville”型弹性垫圈驱向休止位置。该止动销48用于靠在支撑件28的凸台52的表面上，该表面定位在支撑件上，以便强制第二凸轮随动件42顶靠第二凸轮40。
这就使得，第二凸轮40的作用迫使支撑件28的运动方向与第一凸轮30所作用的方向相反。因此，两凸轮30、40和两凸轮随动件32、42的安置使得它们靠在凸轮的路径上，以便移动支撑件28的角位置总是被完美地限定，而不论两凸轮的角位置如何。滑动销48和弹性垫片51能够弥补工作间隙。
两凸轮系统也可以由一个具有盘状的单一凸轮系统所代替，在盘的一面中挖有一个封闭的环状沟槽。而沟槽将具有两个平行相对的边，能够在两个交替运动方向上导向与支撑件相连的凸轮随动件。
同样，凸轮30、40具有一个与支撑件20的旋转轴A1相平行但不同的旋转轴A2。该装置能够使用特别简单的凸轮驱动系统。然而，作为变化，也可以选择使用一个与支撑件28具有相同轴A2的旋转凸轮。
现在将参照图5A到5F解释上面所描述的装置的运行。在这些图上，示出了带凹口的轮20，以及在轮20的连续凹口22中卡住的两个预制件系列12a和12b。当然，轮20围绕其轴A1以连续的方式被驱动旋转，在此情况下如果参考图5A到5F，就是沿逆时针方向。
图5A对应一个凸轮30、40围绕其轴A2的角位置，在此位置，支撑件是在一个端部位置。相对于轮20的旋转方向，并且相对于由轮20支持的预制件的运行方向，该位置将被看作上游的端部位置。该上游的端部位置对应于一个支撑件28的交替运动的回转点，而支撑件在该点的速度为零。在该位置，可以看到，预制件的第一系列12a相对于由支撑件所支持的注射器26朝向上游移动。
在图5B的位置中，可以看到轮20相对于上游端部位置在逆时针方向上旋转二十多度。通过齿轮系36、38的布置，凸轮30、40围绕轴A2在相反的方向上旋转一个两倍大的角度。可注意到，凸轮的两个随动件32、42都分别与相关的凸轮接触。在该位置，由支撑件28所支持的五个注射器26完全垂直于第一系列的五个预制件12a。这表明，在图5A和图5B位置之间，预制件“追赶上”注射器26。因此，该支撑件28的运动阶段对应于支撑件从零速度的逐渐加速直到基本上等于轮20的速度的一个角速度。
图5B所示的支撑件位置示出了跟随阶段的开始，在此之间，在一定期间内，轮20和支撑件28基本上是同样的速度。在出口，在该运动阶段的整个长度上，注射器以完全处于预制件上方的方式移动，以便能够注入产品。该跟随的阶段继续，直到跟随的结束位置，它在图5C上示出，其中，可以看到注射器26还是垂直于预制件12a，尽管它们将继续其与轮20的旋转相应的行进运动。
该跟随阶段的时间当然可以根据需要通过凸轮30、40的适当设计进行调整。
在图5D，示出了支撑件28的下游端部位置。在图5C和5D的位置之间，支撑件逐步地减速，以便在图5D的位置有一个零速度。实际上可看到，第一系列的预制件12a现在是相对注射器26系列向下游错开。因此该位置对应于支撑件28的交替运动的第二回转点。
在图5A和图5D之间，可以明白，支撑件28由于第一凸轮30的作用基本上是旋转驱动，凸轮具有推动第一凸轮随动件32的趋势，以使得支撑件在逆时针的方向上旋转。
从图5D的位置开始并且直到图5F的位置，是第二凸轮40通过第二凸轮随动件42，造成支撑件28朝向图5F所示的下游端部位置的返回。在返回过程中，支撑件首先承受一个逐渐的加速，然后是一个逐渐的减速，以便具有零速度地到达其下游端部。在此刻可以看到，第二预制件系列12b相对于支撑件28占据有与图5A上第一系列预制件相同的位置。
在该两位置之间，轮20旋转了四分之一圈，这对应于两个相连凹口之间的角度间隔的五倍。换句话说，支撑件从图5A位置到图5F位置的通过时间，这对应于支撑件28的交替运动的一个周期，等于五个在轮20上的预制件在其轨迹的一个固定点之前通过的所需时间。
凸轮30、40在同一时间内旋转半周，并且由于其具有相对于轴A2中央对称的轮廓，该装置的工作可以以前面所述的同样方式继续下去，因而注射器26跟随第二系列的预制件12b。
由于本发明的装置，可以具有足够的注入时间，而不需要停止或减慢预制件的运行，而且完全能够处理所有的预制件。
在所示的例子中，运动的去程阶段的时间对应于可在运动物体上注入产品的可能时间，仅代表了一个完整运动周期的整个时间的四分之一到三分之一。当然，通过凸轮的适当设计，可以很容易地改变该比例，例如可以允许具有回转阶段，而不会使支撑件的速度变化太突然。该优点意味着运动的去程阶段和回转阶段的时间是同样的数量等级，也就是说阶段的时间和最短的时间之比小于10。
如同所见到的，支撑件28的交替运动的幅度被相对限制，这样，注射器26能够通过一个固定容器来提供产品，固定容器通过一条或多条软管连接到注射器。因此，该装置要比必须依靠旋转分配器的装置简单许多。
本发明已在将消毒产品注入到用于制造容器的预制件内的特定领域中进行了描述。
当然，本发明也可以有其它的应用。因此，根据本发明的装置也可用于其它物体的处理，例如塞子。还可以用于处理物体的其它预定部位，例如在预制件或瓶子的情况下，处理颈部的外螺纹部分。
权利要求
1.用于向物体的预定部位注入产品的装置，所述物体以连续的方式在给定的轨道上移动，相互之间以一个确定的步长间隔开，其特征在于，该装置(10)具有一系列注射器(26)，它们由一个移动支撑件(28)支持，注射器在支撑件上以与物体步长对应的步长间隔开，并且支撑件(28)按照一个交替运动被驱动，在运动的去程阶段，注射器(26)对着物体的预定部位移动，支撑件的交替运动周期等于两个相邻物体在同一固定点前通过的时间间隔乘以支撑件上的注射器数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在运动的去程阶段中，注射器(26)与物体平行移动，并具有相同的速度。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在去程阶段之外，支撑件(28)的交替运动包括一个回程阶段，在该阶段中进行相反运动，并且有两个回转阶段。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，运动的四个阶段的时间是同一数量级。
5.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，在整个交替运动中，注射器(26)的轨迹保持平行于物体的轨迹。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，注射器的轨迹是圆弧形的。
7.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，它具有一个传送轮(20)，它围绕其轴(A1)进行连续旋转运动，并且其上载有沿着一部分轨迹的物体，注射器(26)沿着围绕同一轴(A1)的一个圆弧形的轨迹。
8.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，移动支撑件的交替运动通过一个系统来控制，该系统具有一个移动凸轮(30)和一个与支撑件(28)相连的凸轮随动件(32)。
9.根据权利要求7和8的结合所述的装置，其特征在于，凸轮(30)是一个连续旋转运动的旋转凸轮。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，凸轮围绕与支撑件的旋转轴相同的轴进行连续旋转运动。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，凸轮(30)围绕平行于支撑件(28)的旋转轴(A1)的轴(A2)进行连续旋转运动。
12.根据权利要求9至11之一所述的装置，其特征在于，凸轮(31)具有一个盘的形状，其轮廓形成凸轮的路径。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，凸轮的随动件通过弹性复位装置来贴靠凸轮。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置(10)具有一个第二凸轮(40)，它与连接支撑件(28)的第二凸轮随动件(42)配合，两个凸轮(20，40)的轮廓是互补的，以在其交替运动的两个方向中确保支撑件(28)的主动控制。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，两个凸轮随动件(32，42)中的至少一个具有用于补偿所述装置(10)的几何缺陷的弹性装置(48，50，51)。
16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，它具有一个盘，在其中形成一个有两个平行边的轨道，在轨道中循环一个导轮，导轮与支撑件相连并且可以与轨道两边的每一个配合，该两个边的每一个都构成了凸轮的路径，以在其轨迹的两个方向上确保一个支撑件的主动控制。
17.根据权利要求9至16之一所述的装置，其特征在于，凸轮(30)由传送轮(20)通过一个减速机构(36，38)的介入来驱动旋转。
18.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述物体是具有一个开口的空心体。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，注射器用于在空心体的内部注入一种产品。
全文摘要
本发明涉及一种用于向物体的预定部位注入产品的装置，物体以连续的方式在给定的轨道上移动，相互之间以一个确定的步长隔开，其特征在于，该装置(10)具有一系列的注射器(26)，它们由一个移动支撑件(28)支持，注射器具有与物体步长对应的步长，并且支撑件(28)按照一个交替运动被驱动，在运动的去程阶段，注射器(26)对着物体的预定部位移动，支撑件的交替运动周期等于两相邻物体在同一固定点前通过的时间间隔乘以支撑件上的注射器的数目。
文档编号B65B3/10GK1400928SQ0180510
公开日2003年3月5日 申请日期2001年1月23日 优先权日2000年2月16日
发明者帕特里克·密 申请人:西德尔公司