专利名称：用于封闭容器的装置和方法
技术领域：
本说明书涉及用于封闭容器的技术，该技术的类型为能够例如用于在食品例如巧克力蛋等中插入所谓的“惊喜”。不过，涉及的这种可能应用领域并不能认为是限制说明书的范围。
背景技术：
包括第一和第二桶形半壳体(该第一和第二桶形半壳体将以相应嘴形部分的前部连接关系而相互连接)的壳容器在很多实施例中已知，如由大量专利文献来证明，例如包括文献 W0-A-2005/044677、W0-A-2005/l 10880 以及 W0-A-2007/074355。特别是，在后面的两个文献示例说明这样的容器，其中，第一和第二半壳体通过柔性部件而相互连接，该柔性部·件用作铰链，并适合根据不同方法来获得。已经着手解决方便使用这种容器的总体问题，特别是关于充装和关闭操作。文献EP-A-0631932、EP-A-0631933 和 EP-A-0631934 证明了在该方向的发展。其中，文献EP-A-0631932解决了连接两个杯形部分的问题，这两个杯形部分构成容器，在封闭状态中分别用作容器的本体和盖。在EP-A-0631932中所述的方案使得前述关闭运动由于在容器的两个部分之间的接近运动而获得，这两个部分预先承载成前部对齐状态，且用作盖的部分布置在用作容器本体的部分的上面。尽管可获得自动方案(例如在前述文献中所述的方案)，但是最普通的方案仍然提供为人工进行的封闭操作。该方案有多个缺陷，首先，利用后勤来将惊喜件的各个部件和容器运送至进行充装和封闭操作的位置(在将封闭和充装的容器返回它的使用地点之前)。另外，人工操作不能保证完全的质量控制。
发明内容
因此，需要通过能够自动执行的操作来代替人工操作，以便于与使用地点相结合，其中的优点是使得执行其操作的方法和次数完全确定和可重复。本发明的目的是提供对关于封闭壳状容器的操作的这些需求的响应。根据本发明，这样的目的由于具有在权利要求中特别指出的特征的装置而实现。本发明还涉及相应方法。权利要求形成这里关于本发明而提供的技术公开的整体部分。
下面将仅通过非限定示例参考附图介绍本发明，附图包括标号从I至5的附图，表示了实施例的结构以及随后的操作步骤。
具体实施例方式在下面的说明书中示例说明了各种特殊细节，目的是深入地理解实施例。实施例可以在没有一个或多个特殊细节的情况下或者通过其它方法、部件、材料等而获得。在其它示例中，已知的结构、材料或操作并没有详细表示或介绍，以避免使实施例的各个方面难以理解。在本说明书中所述的“ 实施例”表示关于该实施例所述的特殊形状、结构或特征包含在至少一个实施例中。因此，可能存在于本说明书的多个部分中的表述例如“在实施例中”并不需要涉及相同实施例。而且，特殊形状、结构或特征可以以任意合适方式组合在一个或多个实施例中。这里所述只是用于方便读者，因此它们并不限定保护范围或实施例的范围。这里的详细说明涉及能够用于封闭当前称为“圆筒”的这种外壳状容器C的装置10。在各个实施例中，装置10自身适合甚至一次只在一个容器C上操作。不过，各个实施例提供为装置10能够同时在彼此平行的多个容器C上操作在附图所示的实施例中，装置10在容器组C上平行地操作，该容器组包括的容器数目N等于5。各个实施例能够在不同于5的N个容器上平行地操作。在这里考虑的示例中，在壳状容器C中能够用桶形元件和帽形端部部分区分两个半壳体Cl和C2。下文中，为了简明，这样的两个半壳体将称为“本体”(半壳体Cl)和“盖”(半壳体C2)。这种区分只是用于简化说明。当为这里所示的圆筒C时，本体Cl的裙缘表面(术语裙缘表面在这里用于表示侧表面，在本体Cl的嘴部轮廓附近)相对于盖C2的裙缘表面具有更大的延伸范围。在各个实施例中，所述尺寸比率能够不同(例如，两个裙缘表面彼此相同)。这也考虑到容器C能够形成为与这里所示不同的形状，例如椭圆形(或杆形)、球形、棱柱形、圆柱形等。还有，在这里所述的示例中，本体Cl和盖C2通过用作铰链的柔性部件C3而相互连接。铰链C3也适合根据不同方法来产生，例如见前述文献W0-A-2005/110880和W0-A-2007/074355。在这里所述的实施例中，本体Cl有轴环部分C12，且盖C2与本体Cl的连接将由于使得轴环部分C12 (该轴环部分C12从本体Cl的嘴部的边缘凸出)插入盖C2的嘴部分中而实现。在各个实施例中，装置10包括一个或多个块12，各块12包括一个或多个空腔14，该空腔14将在其中接收容器C的本体Cl。在这里考虑的实施例中，块12布置成“链状”结构，它以大致水平前进轨迹横过装置10，对于这里考虑的实施例具有从右向左的运动。这种可能的运动结构当然完全用于示例目的，其中，例如块12可以被承载或集成在不同的传送结构中，例如转盘结构。具有恒定运送方向的运动轨迹也只是用于示例目的，其中，块12可以交替运动。这里考虑的实施例提供为使用多个块12，各块12设有多个空腔14 (数目等于5)(根据与内燃机的汽缸盖大致类似的结构)。显然，本体12或各本体12可以包括不同数目的空腔14。空腔14以近似互补的方式复制容器C的本体Cl的结构，以便在其中接收容器C的本体Cl。容器C的本体Cl插入由提供于块12中的空腔14构成的相应保持结构中可以通过自动装置(例如机器人)来进行，该自动装置在图中未示出，但理想的是它能够相对于附图的观察点定位在底部右侧部分。在各个实施例中，空腔14的结构(为了简明，下文中将结合附图介绍存在的多个块12，各块12设有多个空腔14)为当容器C的本体Cl插入相应空腔14中时(空腔14用作保持器结构)，本体Cl相对于空腔14稍微凸出。在各个实施例中(将用于封闭容器C，其中，由于从本体Cl的嘴部边缘凸出的轴环部分C12装配至盖C2的嘴部分中而实现本体Cl和盖C2的连接)，空腔14制成为这样，在本体Cl插入空腔14内的情况下，轴环部分C12几乎完全从空腔14中凸出，如图I的底部右侧部分中示意表示。在一个实施例(非排他)中，空腔14的尺寸设置成相对于插入其中的本体Cl施加“较强”保持作用换句话说，各本体Cl在有干涉的情况下插入(即“过盈配合”)用作保持器 结构的空腔14中。通过观察附图的底部右侧部分可知(该附图表示了打开的容器C朝着封闭装置10前进时的状态)，各容器C的本体Cl和盖C2相对彼此并排布置，且它们的嘴部边缘基本共面，并在由铰链C3表示的铰接区域处近似相切，本体Cl的轴环部分C12相对于本体Cl和盖C2的嘴部边缘的公共放置平面(该公共放置平面至少大致由本体12的上部平面来限定)凸出。在所示实施例中(应当理解为示例)，假定容器C在朝着装置10前进时已经预先充装(以已知方式来操作)，以便在其中包含一片材F (它例如能够是有用于装配插入容器C内的“惊喜件”的指示的片材)，该片材进行折叠和/或缠绕，以便形成大致管形形状；一将插入容器C内的小玩具或娱乐物品的组件或部分K1、K2等。片材F能够例如根据在由相同申请人在相同日期提交的工业发明专利申请中所述的方案来插入。在各个实施例中，容器C的本体Cl能够通过稍微压挤嘴部分而至少稍微变形(成椭圆形)，以便于引入物品Κ1、Κ2等。如在各个附图中可见(特别参考底部右侧部分)，块12或各块12用作支承体，其中设有一个或多个保持器结构(空腔14)，各保持器结构能够接收一个容器C的第一半壳体Cl，第二半壳体C2铰接(在C3处)在第一半壳体上，并从支承体12的一侧自由地凸出。容器C插入块12的空腔14内，本体Cl和盖C2布置成彼此相邻，且它们的嘴部边缘近似共面-即布置在近似由块12的平的上表面限定的公共平面内(在这里所述的示例中为水平的)。半壳体Cl和C2的嘴部边缘因此在由铰链C3表示的铰接区域处相对彼此至少近似相切，且轴环部分C12相对于本体Cl和盖C2的嘴部边缘的公共放置平面凸出。在各个实施例中，用于封闭容器C的操作需要两个装置112和114的介入，为了简明，这两个装置112和114在下文中称为“翻转装置”(装置112)和“最终封闭装置”(装置114)。因此，如前所述，这里示例说明的实施例用于装置10同时在等于5的N个容器C上操作。在所示示例中，翻转装置112和最终封闭装置114都有相应数目的活动元件(翻转装置112的指状件120和装置114的压力元件140，下文中更好地看到)。当装置10将同时在不同于5的多个容器C上操作时，该活动元件的数目可以变化。在后面的说明中，主要参考只操作一个容器C的方法，应当知道，它们可以扩展至N个(实际上无限制)容器C。在这里示例说明的实施例中，翻转装置112的活动元件或指状件120 (整个)形成能够限定耙或叉状的结构。指状件120从由促动器124的杆124a承载的公共支承板122开始伸出，以便可相对于块12接近和远离运动，该块12这时与由控制单元K (例如工业用途的个人计算机，它也管理最终封闭装置114的操作)控制的装置10对齐(根据后面更好地介绍的方法)。
指状件120安装在板122上，从而当促动器124使得板122朝着当前位于装置112之前的块12前进时(例如见图2至3的顺序)，各指状件120与一个相邻指状件120配合，布置成跨在插入所述本体12的空腔14内的一个容器C的盖C2上地竖立。当有N个容器C要同时处理时，N对指状件120 (—对指状件用于一个容器C)能够提供为安装在板122上，因此总共2N个指状件120。在各个实施例中，通过使得包含在安装于板122上的阵列中的各指状件120(除了在阵列的端部位置处的两个指状件120)能够同时在两个相邻容器C上操作，指状件120的数目也能够减少。因此，布置在阵列的“内部”位置(即并不是端部位置)处的各指状件120应当能够同时在两个容器C (这两个容器同时到达关闭位置)的两个盖C2上操作。在这种情况下，代替使用2N个指状件120(在这里所示的示例中为10个)，N+1个指状件就足够了 这是由于在阵列的内部位置中的各指状件将能够同时在两个相邻容器C上操作。在各个实施例中，该结构可以由杆代替，该杆适合成形为接收盖Cl的一部分(圆弧)。在这种结构中，杆(指状件)的数目可以等于要翻转的盖Cl的数目。在各个实施例中，封闭装置112的“活动”部分的前进轨迹(实际上，促动器124的轴124a的运动方向)沿相对于水平方向形成角度α的轨迹来获得(即，更通常是，相对于接收在块12的空腔14内的容器C的本体Cl和盖C2的嘴部分的总体放置平面)。在示例实施例中(甚至通过至少稍微不同的结构/几何形状也能够获得相同的操作方法)，指状件120为具有远端的近似圆柱形体，该圆柱形体优选是圆形，沿布置在公共平面(促动器124的轴124a的轴线也处于该公共平面中)中的相应轴线延伸。指状件120的(轴线的)该公共放置平面相对于进行封闭运动的容器C的本体Cl和盖C2的嘴部分的前述总体放置平面形成具有打开角度(该打开角度等于α )的二面体。封闭该容器C的运动基本由于盖C2翻转至本体Cl上获得，这样的翻转运动环绕由铰链C3限定的铰接区域来进行。这样的翻转运动由于指状件120 (或者更准确的说，指状件120的远端)朝着块12(容器C布置在该块12中)前进而实现，由于倾斜角度α，该运动有一水平分量，指状件120 (特别是该指状件的远端)通过该水平分量而在盖C2悬臂凸出的一侧接近块12;一以及上下升高分量(沿竖直方向检测)，该上下升高分量使得指状件120 (特别是该指状件的远端)朝向块12的上部平面运动，即朝向本体Cl的嘴部边缘和布置在该本体Cl附近的盖C2的嘴部边缘的公共放置平面运动。
图I至3的顺序表示了执行用于使得盖C2翻转至本体Cl上成封闭状态的前述运动的方法。由于由单元K施加的驱动，促动器124 (通常为流体促动器，例如液压千斤顶)进行驱动，以便向前和向上推动由板122和安装于其上的指状件120构成的组件(大致定位在布置于块12中的容器C的“下面”)。指状件120的前进运动使得指状件的远端能够与盖C2接合(如前所述，各盖C2能够由一对指状件120或者由合适形状的单个杆骑跨地接合)。因此，盖C2升高和翻转至本体Cl上，从而使得它们绕由用于将盖C2铰接在本体Cl上的区域(由铰链C3表示)限定的旋转中心(更准确的说，旋转中心区域)而旋转。由于这样运动，各盖C2绕基本布置在铰链区域C3中的水平轴线进行逐渐翻转运动。这样的翻转运动使得盖C2逐渐运动至容器C的本体Cl的上面，从而使得本体Cl的轴环部分C12穿透至盖C2的嘴部分中。
图2表示了前述翻转运动的中间步骤，其中，各盖C2的嘴部边缘(首先布置在水平平面中，该水平平面与相应本体Cl的嘴部边缘所处的平面相同)逐渐向上旋转，竖立布置在基本竖直平面中。然后，它们都随后进行前述翻转运动，直到盖C2的嘴部边缘再次近似位于水平平面中的位置，该水平平面与本体Cl的嘴部边缘的公共放置平面基本相对应不过，该最终的共面状态(其中盖C2封闭在本体Cl上)在盖C2随着由指状件120的远端施加的推动作用而相对于最初的共面状态(其中，盖C2布置在本体Cl侧面)进行180°旋转之后实现。在前述翻转运动过程中(仍然见图I至3的顺序)，与各盖C2骑跨接合的一对指状件120的远端在相对于盖C2的极(polar)区域通常偏心的位置中施加推力。图I至3的顺序表示了各盖C2通过在其上操作的指状件120的远端而受到推力作用，该推力作用包括一水平分量(从左至右，参考附图的观察点)，该水平分量有使得盖C2在相应本体Cl上方平移的作用；以及一竖直分量，该竖直分量首先朝向上，并在抵消后(实际上近似在达到图2中所示的位置时)逐渐朝向下，从而不断增加使盖C2接近本体Cl的推力作用的贡献，同时保证使得轴环部分C12插入盖C2的嘴部边缘中。由申请人进行的试验表明，前述翻转封闭运动以极其精确和确定的方式来实现，从而防止存在于本体Cl中的片材F和部件或元件K1、K2等干扰容器C的封闭运动。尽管并不限制实现这种目的的任何特殊原理，但是申请人相信当容器C由柔性材料(例如薄塑料)制造时(就像通常的情况)，这样的结果将以特别精确和可靠的方式来复制。当存在柔性材料时，根据这里表示的状态，用于封闭盖C2的翻转运动可能使得轴环部分C12逐渐规则地弹性变形，至少稍微变形(或者形成椭圆形)。当轴环部分C12开始穿透至盖C2的嘴部分中时变形开始，且在明确地完成(当盖C2整个施加成封闭本体Cl时)之前穿透运动逐渐进行(特别是见图I至3的顺序)。同时，各盖C2通过阵列120中的一对指状件(该对指状件在盖C2上操作，布置成骑跨在该盖C2上)来“接收”将在即使存在柔性材料时也保证用于使得盖C2相对于在其上操作的指状件120定心的准确作用。最终封闭装置114包括一个或多个压力元件140 (通常为数目N，数目N等于将同时封闭的容器C的数目在这里所述的示例中N=5)，一旦盖C2翻转至在相应本体Cl上的封闭位置(见图3)，该压力元件140就通过一个或多个促动器元件142 (例如液压流体促动器，也由单元K来控制)而由上向下降低，以便使得盖C2巩固在本体Cl上的封闭位置中。用于巩固容器C的封闭状态的这种直接作用可以导致单个向下运动(见图3至4的顺序)，或者导致一系列的随后降低运动(例如重复两次或三次的降低运动)，以便使得盖C2能够被准确按压至在相应本体Cl的嘴部边缘上的封闭状态，而不会留下剩余的无意扩展的空间。在各个实施例中，压力元件140也为大致凹形形状，具有朝向块12(容器C以封闭状态定位在该块12中)的凹形部。在各个实施例中，大致凹形延展部分可以采取V或U形延展部分(向下开口，即大致朝向容器C)。这种凹形结构也允许压力元件140布置成各自跨在盖C2上，这巩固容器C的封闭位置，提供了自动定心功能。当完成封闭操作时，单元K干预翻转装置112和最终封闭装置114，从而使得翻转装置112返回至后退位置(因此相对于在附图中所示的状态向后和向下)，使得最终封闭装置114向上返回。所有这些使得用于使块12前进的“链”能够执行前进步骤，从而使得先前关闭的容器C运动离开装置10，并使得包含一个或多个要封闭的新容器C的新块12朝着装置10
、产.、rr.
目U进。而且，可以看见，返回或“重新触发”装置112和114的操作可以同时或几乎同时进行，如在图4或5的顺序中或在随后的步骤中所示。特别是，翻转装置112的指状件120在压力元件140降低至容器C上之前向后和向下返回。在各个实施例中，翻转装置112可以安装在浮动类型的支承结构(图中未示出)上，即允许指状件120阵列向上或向下进行给定的摆动(沿在图I中所示的角度α的变化方向)，以便能够适用具有不同形状和尺寸的盖C2。再有，应当记住，容器C可以有与这里所示的圆筒形状不同的形状，例如具有大致圆柱形延展部分、多边形延展部分，以便包含本体Cl和/或盖C2。在并不偏离本发明的原理的情况下，细节和实施例可以相对于这里纯粹通过非限定示例来介绍的细节和实施例甚至明显变化，而并不脱离由附加权利要求限定的本发明范围。
权利要求
1.一种用于封闭容器(C)的装置,所述容器包括杯形的第一半壳体(Cl)和第二半壳体(C2)，以便由于翻转封闭运动而使它们的相应嘴部分以前部匹配关系(C12)进行连接，所述翻转封闭运动使得布置在所述第一半壳体(Cl)旁边的所述第二半壳体(C2)翻转至第一半壳体(Cl)上，所述装置包括 一支承体(12)，所述支承体(12)具有保持器结构(14)，以便接收至少一个所述容器(C)的所述第一半壳体(Cl)，其中，所述第二半壳体(C2)铰接(C3)在所述第一半壳体(Cl)上，并从所述支承体(12)的一侧凸出；以及 一翻转元件(112)，所述翻转元件包括至少一个推动器部件(120)，所述推动器部件可选择地驱动，以便朝着支承体(12)的所述一侧前进，从而将所述翻转封闭运动施加在铰接(C3)于所述第一半壳体(Cl)上的所述第二半壳体(C2)上，以便封闭容器。
2.根据权利要求I所述的装置，其中所述支承体(12)限定了当铰接(C3)在所述第一半壳体(Cl)上的所述第二半壳体(C2)从所述支承体(12)的一侧凸出时所述第一半壳体(Cl)的嘴部分和所述第二半壳体(C2)的嘴部分所处的公共放置平面，所述至少一个推动器部件(120)能运动，以便遵循相对于由所述支承体(12)限定的所述公共放置平面成角度(α )的轨迹接近所述支承体(12)的所述一侧和由所述支承体(12)限定的所述公共放置平面。
3.根据权利要求I或2所述的装置，其中所述至少一个推动器部件(120)为指状件形状。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的装置，其中所述推动器元件包括用于布置成在产生所述翻转运动时跨在所述第二半壳体(C2)上的至少一对推动器部件(120)。
5.根据权利要求I至3中任意一项所述的装置，其中所述推动器元件包括至少一个杆，所述杆的形状设置为接收所述第二半壳体(C2)的至少一部分。
6.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其中 一所述支承体(12)包括用于相应的多个容器(C)的多个保持器结构(14)，；以及 一所述翻转元件(112)包括推动器部件的阵列(120)，以便与所述多个容器(C)配合。
7.根据前述任意一项权利要求所述的装置，还包括最终封闭元件(114)，所述最终封闭元件包括至少一个压力元件(140)，所述压力元件(140)可驱动，以便朝着所述支承体(12)前进，从而使得第二半壳体(C2)巩固至它在相应的第一半壳体(Cl)上的翻转封闭位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述至少一个压力元件(140)具有总体凹形形状，优选是V形。
9.根据权利要求6和权利要求7或8中的一项所述的装置，其中所述最终封闭元件(114)包括多个所述压力元件(140)，以便作用在所述多个容器的相应容器(C)上。
10.一种封闭容器(C)的方法,所述容器(C)包括杯形的第一半壳体(Cl)和第二半壳体(C2)，以便由于翻转封闭运动而使它们的相应嘴部分以前部匹配关系(C12)连接，所述翻转封闭运动使得铰接(C3)和布置在所述第一半壳体(Cl)旁边的所述第二半壳体(C2)翻转至第一半壳体(Cl)上，所述方法包括 一将其中一个所述容器(C)的所述第一半壳体(Cl)布置在支承体(12)中，所述支承体(12)具有用于第一半壳体(Cl)的保持器结构(14)，其中，铰接(C3)在所述第一半壳体(Cl)上的所述第二半壳体(C2)从所述支承体(12)的一侧凸出；以及 一提供翻转元件(112)，所述翻转元件具有至少一个推动器部件(120)，所述推动器部件(120)可运动成朝着支承体(12)的所述侧前进； 一使得所述至少一个推动器部件(120)朝着支承体(12)的所述一侧前进，以便将所述翻转封闭运动施加在铰接(C3)于所述第一半壳体(Cl)上的所述第二半壳体(C2)上。
全文摘要
本申请公开了一种用于封闭容器(C)的装置，该容器(C)包括桶形第一半壳体(C1)和第二半壳体(C2)，以便由于翻转运动而使得它们的相应嘴部分以前部匹配关系(C12)进行连接，该翻转运动使得最初布置在第一半壳体(C1)旁边的第二半壳体(C2)翻转封闭至第一半壳体(C1)上。该装置包括支承体(12)，该支承体有保持器结构(14)，用于接收一个容器(C)的第一半壳体(C1)，其中，第二半壳体(C2)铰接(C3)在第一半壳体(C1)上，并从支承体(12)的一侧凸出；以及翻转元件(112)，该翻转元件(112)包括至少一个推动器部件(120)，该推动器部件可选择地驱动，以便朝着支承体(12)前进，用于在第二半壳体(C2)上施加前述翻转封闭运动。
文档编号B65B7/26GK102958807SQ201180032196
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年6月30日
发明者P·瓦卡雷拉 申请人:魔法生产集团股份有限公司