专利名称：用于旋转密封转台的输入控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和装置，用于改变旋转密封转台中的罐生产率，同时保持一致的每单位密封时间，本发明特别涉及分度离合系统的使用，该离合系统控制罐进给到特定的转台位置，同时转台保持一恒定的旋转速度。本发明允许生产速度在很宽范围内变化，不需要多余的速度倾斜或密封应用调节。
2.相关技术描述在罐装和食品包装工业中有多种不同方法来密封“听筒”或“罐”，这些术语在整个本申请中可以互换使用。但当必须密封的听筒或罐例如具有椭圆形状和纸或纸板底部时，如
图1a和1b中所示的罐，现有的方法显然不够用了。
这种罐通常包括一椭圆形(或其它形状，如圆形，三角形，或方形)筒102，该筒102由纸或纸板制造，并敷设有其它材料，以提供必要的隔离性能，并用作保持产品，如马铃薯片的容器。椭圆形筒102到达食品包装线时一般带有一位于第一端的气密的可去除密封件104，一塑料翻盖106安装在该可去除密封件104上，尽管到达时也可以是第一端开放而第二端密封。图1a和1b中所示的罐是倒置的，因为可去除密封件104和翻盖106在出售展示时将定位在罐的顶部。
食品，如马铃薯片放置在罐的开放的第二端，然后用一纸或纸板端盖108密封。由于使用纸端盖节省制造成本三到五倍，纸端盖108比金属端盖更优选。
现有技术中用于将纸端盖108贴到椭圆形罐上的密封装置是一用旋转密封转台实施热压密封的密封机，该转台具有如由德国BlemaKircheis制造的多个密封头。在热封过程中，这种机器将端盖108密封到筒102的内外侧。
图2中示出这方面典型现有技术密封机的顶部示意图。打开且已填充的罐220放置在输入输送机22上，如图1a所示定向，开放端向上，且没有安装纸端盖。容器220在输送机222上前进，并接收在一分度离合器224上。分度离合器224将各罐220调节到位于调时螺杆或蜗杆226上的沟槽中，使罐220以均匀间隔放置在计时螺杆226上。计时螺杆226在罐之间提供所需的分离，用于放入一入料星形轮228中。入料星形轮228然后将罐放置到旋转转台232的各位置230中。端盖从一第二工位进给并放置在一密封头中。位于每个位置上方的密封头(未图示)通过在将端盖密封到罐上时向端盖施加热量和压力而将端盖贴到每个罐的开放端。图2中所示的旋转转台232包括一8头结构，每个头位置标记1到8。但旋转密封机可构造成具有任意数量的头，一般从2头到12头变化。
当罐220进入旋转转台232中时端盖贴到开放端。然后当每个罐环绕密封转台232旋转270度时，密封头向端盖施加热量和压力，以激活端盖的密封性能。当端盖装上后，由一出料星形轮236将已密封的罐221进给到出料输送机234上。
通常，根据制造商对密封机的规定，由密封头施加的压力是固定的。但转台232的旋转速度250(或产生的停顿时间)以及在转台232中时施加到罐220上的温度都是可调节的，以补偿端盖的特殊成分。例如，厚度不同但由相似材料制造的端盖可能需要不同的停顿时间或温度设定，或者二者都要，以最佳地激活端盖的密封性能。所施加的停顿时间和温度在使用不同材料在不同激活温度下的端盖之间也可以不同。作为例子，具有涂覆于箔层上的25克/毫升密封层的厚度为13品脱的合成纸盖在1.8秒的停顿时间160℃下能够最好地工作。但较厚的端盖需要较长的停顿时间，使用具有不同密封激活温度的材料的端盖需要不同的密封温度。
由于各种原因，如质量控制，一致的包装外观，发明成本，以及制造成本等，希望纸端盖的成分在不同的罐应用中保持恒定。不幸的是，当选择一特定类型的端盖后，停顿时间和清晰度设定就会相对固定。因而密封机的生产率只能通过所谓的“速度倾斜”来略微改变(10％或更少)。速度倾斜包括同时改变全部系统部件的速度来改变生产率。用现有技术方法不能明显改变生产率产生了一个很大的生产问题。
作为例子，希望完全改变单个密封机的生产率，以补偿不同的罐尺寸或生产线规模。在8头转台上，具有层压有密封剂的内表面的典型纸基端盖，在220℃下受到1.8秒的停顿时间，获得大约200罐每秒的生产率。但放慢转台获得50罐每秒的生产率将使停顿时间为大约7.2秒。纸基端盖在220℃下暴露7.2秒将导致燃烧。但充分降低密封头的温度以避免燃烧不论密封时间加长多少不能激活密封材料。为了保持在温度和停顿时间界限内，速度倾斜在不改变端部密封成分的情况下一般只能将密封机的生产率调节10％。
当生产率要求显著变化时，不能超越最小的速度倾斜调节来改变密封机的生产率是有问题的。这种生产率要求可能是罐尺寸改变的结果，如从8盎斯罐变成2盎斯罐。一般的食品加工效率要求密封机以足以处理来自生产线的产品的恒定输出的速度运行，而不考虑最终的罐尺寸。因此与密封8盎斯听筒相比，为了在密封2盎斯听筒时处理相同规模的产品，要求密封头速度提高4倍。密封机生产率上的这种显著变化在现有技术中很简单是不可行的。现有技术中唯一可行的替换方案是以$650,000.00每台的价格购买多个密封机，组合或单独运行这些机器，以调节密封罐的总线生产率。除了对购买的每台机器的额外的资金投入外，该现有技术方案还需要增加生产场地空间，劳动力成本和维护，以容纳、操作和维修增加的机器。
因此需要一种方法和设备，用于超越目前通过速度倾斜方法可获得的变化来改变旋转密封转台的罐生产率。这种方法和设备应当能够以四倍或更高的变化等级来调节密封机的生产率，而不需要对密封机的密封设定(速度倾斜温度)或所施加的端部密封的成分作任何改变。
发明概述所提出的发明包括一种方法和设备，用于调节旋转转台热封机的听筒生产率，同时通过将听筒的输入分度到机器中而将旋转转台保持在一恒定速度。
本发明使用分度离合器将听筒进给到特别指定的转台头部位置。为减少听筒生产率，使用较少的头部位置，同时用全部头部位置实现最大生产率。通过将旋转转台保持在一恒定速度，密封机使用的停顿时间、温度和压力可保持恒定，不考虑机器生产率的完全调节。这意味着，例如用8头旋转转台，生产率可从最大生产率的1/8向上变化，同时仍使用相同的端盖材料和机器密封设定。可通过传统的速度倾斜方法实现最小的速度变化。
通过下面写出的详细说明，将明白本发明的上述及其它特征和优点。
附图简介附属权利要求中列出了相信是本发明特征的新颖特点。但当结合附图参照下面的图示实施例的详细说明时，本发明自身，以及优选的使用方式，及其另外的目的和优点，将得到更好的理解，其中图1a和1b是本发明中使用的携载罐的立面透视图；图2是现有技术密封机的示意性顶视图；及图3是本发明设备一实施例的示意性顶视图。
详细说明图3是一顶部示意图，示出本发明的一个实施例。如图2中所示的现有技术密封机那样，图3中所示的密封机包括一入料输送机322，用于将打开和填充的听筒或罐320运送到一分度离合器324。罐320然后向计时螺杆326下方运行到一入料星形轮328，该星形轮328将听筒320进给到密封转台332。同样，密封转台330可包括两个或多个密封头和位置330，图3中上述位置330标记为1到8。密封后的罐321在出料星形轮336处从密封转台332出来，然后从出料输送机334向下运行。
本发明的基本原理是保持相对恒定的密封头转台332的旋转速度350，同时能够大大改变听筒生产率。这是通过以一预定速度控制分度离合器324进给听筒320来实现的。该预定速度取决于所期望的生产率。
作为例子，密封机可构造成用全部已有的密封头位置330(1到8)实现最大的所需生产速度。该最大所需生产速度取决于所使用的端盖材料，并将建立密封头的相对恒定的旋转速度350和恒定的温度设定。当确定了最大所需生产速度后，较低的生产速度可用所使用的密封头位置330除以现有的密封头位置330之比获得(申请人也称作最大生产率的“分数速度”。图3中所示的模式表示以二分之一最大生产率运行的密封机，因为只使用了每隔一个密封头位置(第2、4、6和8个)。
图3中示出密封机的半速，或4/8速度操作，可以看到，对于8头密封转台332，可通过仅进给一个密封头位置330使机器以1/8速度运行，通过进给2个密封头位置330使机器以1/4速度运行，通过进给三个密封头位置330使机器以3/8速度运行，通过进给全部8个密封头位置330使机器以高达最大速度运行。由于密封头的旋转速度350保持恒定，停顿时间也保持恒定，不考虑所选择的生产速度。因此，不需要改变密封头的温度设定。这允许使用相同类型的端盖材料，而不考虑所选择的生产速度。
为了在单个密封头之间保持一致的密封温度，期望在任何分数速度生产模式下进给相同位置编号的密封头。例如在图3中所示的模式中，期望所示的相同位置总是进给位置，如果这些位置是为特定操作模式选择的位置的话。将听筒320随机进给到任何现有转台位置330是不能接受的，因为密封头在此时以一致的温度工作。一致的温度是当一个密封头比另一个更频繁使用时产生的，从而允许使用较少的密封头获得比使用较多的密封头更高的温度。
小的速度调节可用现有技术中的速度倾斜技术完成。实际上，可用监测装置来监测上游要求，以进行实时小速度倾斜调节。例如，可使用电子传感器向整个系统显示低和高速倾斜要求，以处理上游单元的工作波动。
本发明相对于现有技术的实质改进在于，可对密封机的生产率作显著改变，例如在8头机器上实现8倍改变，而不用改变端盖密封材料，停顿时间或密封温度。
尽管参照一优选实施例特别图示和描述了本发明，本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可在其中对形式和细节作各种改变。
权利要求
1.一种用于控制听筒密封机的生产率的方法，该听筒密封机具有一带有多个热封头的旋转转台，上述方法包括下列步骤a)确定一所需的生产率；及b)将听筒的入料分度到该旋转转台中，从而不改变旋转转台的旋转速度也不改变密封头的温度而获得所需的生产率。
2.如权利要求1所述的方法，其中所需生产率大致是最大生产率乘以用于所需生产率的密封头与现有总密封头之比的给定应用倍数。
3.如权利要求1所述的方法，包括下列步骤c)用速度倾斜调节小变化的生产率。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤b)中的分度是用一分度离合系统完成的。
5.如权利要求1所述的方法，其中当以一减小的速度操作密封机时一致地使用相同的密封头，从而在所使用的密封头上保持恒定温度。
6.一种用于调节一旋转转台密封机的生产率的方法，该旋转转台具有多个热封头，上述方法包括下列步骤a)将旋转转台的旋转速度设定为由最大所需生产率确定的一恒定速度；b)适当设定密封温度，用于以上述旋转速度将一给定的端盖密封到一听筒上；及c)以最大所需生产率的分数速度调节听筒向机器中的输入，上述分数速度取决于旋转转台上所使用的密封头的数量。
7.如权利要求6所述的方法，还包括下列步骤d)通过速度倾斜对生产率进行微小调节。
8.如权利要求6所述的方法，还包括下列步骤d)监测密封机的上游生产率要求；及e)在所监测的生产率要求的基础上对生产率作微小调节。
9.如权利要求6所述的方法，其中对听筒输入的调节是通过控制分度离合器而完成的。
10.一种用于调节具有多个热封头的旋转转台密封机的听筒生产率的设备，上述设备包括一用于将听筒输入到该机器中的分度离合器；一与上述分度离合器电联接的控制器，其中上述控制器以与一组从上述机器的一个到全部现有密封头的范围内变化的数字相一致的速度激活上述分度离合器。
11.如权利要求10所述的设备，还包括一用于确定上游生产的监测器，其中上述监测器与上述热封机电联接，以控制使生产率与上游生产相匹配所需的速度倾斜。
全文摘要
一种方法和设备，用于调节一旋转转台热封机的生产率，而不用改变放置转台(332)的旋转速度。控制一分度离合器(324)，将听筒(320)进给到旋转转台，从而只使用预定数量的密封头来密封进给到其中的听筒。听筒的预定数量是在所需生产率的基础上计算的。在显著改变听筒生产率的同时可保持停顿时间、温度和压力恒定。
文档编号B67C3/00GK1430564SQ01810157
公开日2003年7月16日 申请日期2001年4月6日 优先权日2000年4月25日
发明者约瑟夫·P·萨格尔 申请人:雷科特公司