加盖卡盘组件的制作方法
【专利摘要】一种体现本发明的加盖卡盘组件包括外部卡盘壳体和内部中央导盘，多个沿圆周隔开的夹持器部段安装在所述中央导盘上。每个夹持器部段包括内部卡爪部分，用于接合相关闭合盖；和外部凸轮表面。所述外部卡盘壳体限定多个面向内的凸轮驱动表面，其定位成相应地接合所述夹持器部段的外部凸轮表面，从而所述外部卡盘壳体的旋转驱动整体地驱动所述夹持器部段和导盘，以便径向推动所述部段到接合相关闭合盖。
【专利说明】加盖卡盘组件
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及一种用于将闭合盖可旋转地施加到相关容器的加盖头部和卡盘，并且更具体地涉及一种构造成在将闭合盖施加到相关容器过程中自动适应闭合盖变化的改进的加盖卡盘组件，便于快速施加闭合盖同时希望避免不当地施加闭合盖。
【背景技术】
[0002]用合适的聚合物材料制成的螺纹塑料闭合盖已经在市场上获得了广泛的认可，这类闭合盖适用于那些容纳碳酸和非碳酸饮料的瓶子和类似容器上。通过使用快速、自动的加盖设备便于高效和通用地使用这种闭合盖，这种设备被构造成将每个闭合盖可旋转地施加到相关容器上，以使所述闭合盖的内部螺纹成型与在相关容器的颈部上设置的外部螺纹成型螺纹连接地啮合和匹配。
[0003]为了在将每个闭合盖施加到相关容器上时夹持每个闭合盖，这种类型的自动加盖设备典型地包括多个可旋转地被驱动的加盖卡盘或头部。每个加盖卡盘构造成当闭合盖和相关已填充的容器被定位成施加所述闭合盖时，可释放地保持和夹持闭合盖。在典型的布置中，所述加盖卡盘与保持在其中的闭合盖一起相对于相关容器可旋转地被驱动，从而引起所述闭合盖螺纹连接地施加到那个容器上。这种性质的加盖卡盘典型地设有力矩限制机构，藉此所述闭合盖在相关容器上被施加到希望的紧密度，并且不连续地可旋转地驱动所述加盖卡盘和闭合盖。所述加盖卡盘此后从所述闭合盖脱离接合，并且所述已填充的容器和闭合盖包装从加盖机移走。
[0004]通过将每个加盖卡盘构造成自动施加不同尺寸的闭合盖来便利这种类型的自动加盖设备的通用用途。为此，一些加盖卡盘设有可移动的卡爪式元件，其可“浮动”或平移以适应施加不同尺寸的闭合盖。然而，依据这种加盖卡盘的具体结构，所述闭合盖可不必保持在与相关容器成置中、同轴的关系。所述闭合盖的底部和相关容器口部的顶部之间的偏心接触可能不希望地引起所述闭合盖不正确地定位在加盖卡盘中，导致施加缺陷，例如翘起的或错扣的闭合盖。
【发明内容】
[0005]本发明指向一种改进的加盖卡盘组件，其便于施加不同尺寸的闭合盖，具有不同的外部结构，同时避免不希望地将闭合盖不当地施加到相关容器上。
[0006]一种体现本发明的原理的加盖卡盘组件构造成便于将闭合盖快速速施加到容器上，同时适应施加不同尺寸和外部结构的闭合盖。这通过提供一种这样的加盖卡盘组件来实现，即所述加盖卡盘组件具有多个径向可移动的夹持器部段，所述夹持器部段可整体地作用以夹持相关闭合盖，并且将所述闭合盖可旋转地施加到相关容器上。值得注意的是，本发明的加盖卡盘构造成适应闭合盖的尺寸和结构的变化，包括外部滚花图案，同时维持与相关容器成大致置中关系，保证闭合盖的正常施加，希望地避免例如翘起或错扣的不当施加。[0007]根据所示实施例，本发明的加盖卡盘组件包括外部卡盘壳体和内部夹持器组件。所述内部夹持器组件包括中央导盘和多个沿圆周隔开的夹持器部段。所述中央导盘包括导盘基体和固定到所述导盘基体的导盘盖，其中，所述夹持器部段安装在所述盘盖和盘基体之间。所述夹持器部段单独地沿中央导盘的径向可移动，其中，每个夹持器部段具有用于接合相关闭合盖的内部卡爪部分和外部凸轮表面。
[0008]所述中央导盘和夹持器部段定位在所述外部卡盘壳体内，所述外部卡盘壳体具有限界多个沿圆周隔开的凸轮驱动表面的面向内的驱动表面，所述多个凸轮驱动表面定位成相应地接合所述夹持器部段的外部凸轮表面。利用这个布置，所述外部卡盘组件的旋转驱动作用于驱动所述中央导盘和夹持器部段，其中，所述外部卡盘壳体的凸轮驱动表面分别接合所述夹持器部段的外部凸轮表面。
[0009]值得注意的是，所述中央导盘的结构，包括所述导盘基体，使所述夹持器部段作为一个单元旋转，并且保证所述部段整体地布置成与加盖卡盘的中心轴同中心的关系。在优选实施例中，偏置元件，例如形式为一个或多个弹性材料的O型环，提供小的径向力以将所有夹持器部段保持在它们的最内部位置中，并且当没有力矩施加到闭合盖时，在插入的闭合盖和夹持器部段之间提供有限量的压力。
[0010]只有当所述闭合盖随着被施加到相关容器上而阻止旋转时，外部卡盘壳体的相应凸轮驱动表面才由每个夹持器部段的外部凸轮表面接触。当施加的力矩增加时，夹持器部段的几何形状，相对于协作的凸轮表面，引起径向载荷，而径向载荷增强了卡盘夹持在闭合盖上的夹持力。径向力的作用线或矢量大致穿过所述闭合盖和每个夹持器部段之间的接触点。值得注意的是，这超过了克服在闭合盖和夹持器部段之间产生的任意反向径向力的反作用力，藉此希望地保证所述闭合盖在任何力矩级别时的正控制。
[0011]根据所示实施例，每个夹持器部段的卡爪部分具有一个或多个夹持牙，其中，每个夹持器部段的卡爪部分具有一个或多个缺少夹持牙的区域。每个夹持器部段的夹持牙通常与通过其中一个部段、由作用在其中一个夹持器部段的凸轮表面上的卡盘壳体的相应其中一个凸轮表面产生的力矢量对齐。这个布置已经发现可希望高效地将可旋转的施加力矩在施加过程中从外部卡盘壳体传递到所述闭合盖上，同时容易适应不同尺寸的闭合盖，以及具有不同的滚花图案的闭合盖。
[0012]扭转弹簧可操作地连接所述中央导盘和所述卡盘的外部壳体，所述扭转弹簧保证无载的卡盘具有位于夹持器部段和外部卡盘壳体的凸轮驱动表面之间的最大可能的游隙。利用这个布置，插入到卡盘中的闭合盖只遇到由在夹持器部段上的O型环偏置元件提供的阻力。
[0013]根据下述详细说明、附图、所附的权利要求书，本发明的其他特征和优点将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是体现本发明原理的加盖卡盘组件的俯视透视图；
[0015]图2是本发明的加盖卡盘组件的仰视透视图；
[0016]图3是本发明的加盖卡盘组件的纵向分解透视图；
[0017]图4是本发明的加盖卡盘组件的剖视图；[0018]图5是图4中沿着线5-5剖切的剖视图；以及
[0019]图6是本发明的加盖卡盘组件的另一剖视图。
【具体实施方式】
[0020]尽管本发明可以有多种形式的实施例，图中显示的并且在下文中描述的是本发明的优选实施例，需要理解的是本发明的优选实施例被认为是本发明的范例，其目的不是将本发明限制于所显示的这个具体实施例。
[0021]现在参考附图，在此说明体现本发明的原理的加盖卡盘组件10。如本领域的技术人员所认识的，加盖卡盘组件10构造成用于具有高速自动加盖设备，便于将瓶盖的螺纹施加到相关容器，例如施加在装瓶机械装置上或者施加类似的装填操作。为此，所述加盖卡盘组件安装到相关的旋转驱动机构(未显示)中，藉此旋转地驱动所述加盖卡盘组件以便旋转地将闭合盖施加到相关的容器上。
[0022]值得注意的是，本发明的加盖卡盘组件已专门构造成适应被施加的瓶盖在尺寸上的变化，并且能够进一步适应这种闭合盖在轮廓或者外部结构上的变化，例如滚花图案。这希望地提供超过在需要完全一致的闭合盖直径的传统“整体式”加盖卡盘的独特优势。闭合盖尺寸的微小变化，例如由于染色剂，能够不希望影响到闭合盖在这种卡盘里中的配合，甚至来自不同闭合盖供应商的类似型廓可能需要使用专门的整体式卡盘。
[0023]本发明的加盖卡盘组件具有超过所谓“浮动”加盖卡盘的独特优势，所谓“浮动”力口盖卡盘能够不希望地限制具体的滚花型廓或者其它外部闭合盖结构。此外，当所述部段和瓶盖之间的转矩增大时，在这种浮动卡盘的夹持部段和相关闭合盖的滚花结构之间产生的向外的径向力能够不希望地减小径向压力。
[0024]另外，这种卡盘部件上的部段缺乏中心定位，妨碍在闭合盖和容器口部之间对齐的任何控制。在闭合盖底部和容器口部的顶部之间的偏心接触可能搅乱闭合盖在加盖卡盘中的位置，并且导致诸如翘起的或者跨螺纹的闭合盖的施加缺陷，这是不希望的。因为在这种类型的加盖卡盘里没有设立卡盘部段在设备的外部凸轮内的停靠位置的结构，在某些情形下，当闭合盖插入到卡盘中时，所述部段相对于外部凸轮的相对取向能够阻止它们的径向移动。
[0025]本发明的加盖卡盘组件显著地改进了所谓加盖卡盘装置的这些特定的缺点。根据所例示的实施例，本发明的加盖卡盘组件10 (与相关的闭合盖C 一起示出)包括外部卡盘组件和安装在外部卡盘组件内的内部夹持器组件。特别地，所述夹持器组件包括中央导盘，中央导盘包括导盘基体12和导盘盖14，导盘盖14通过卡环16固定到导盘基体12上。所述导盘基体限定多个沿圆周隔开的导向槽，多个沿圆周隔开的夹持器部段18在导向槽内分别安装成适于沿中央导盘径向移动。每个夹持器部段18包括内部卡爪部分，适于与相关闭合盖接合；和外部凸轮表面19，它与外部卡盘壳体相协作，用于将所述闭合盖可旋转地施加到相关容器上。尽管在例示的实施例中示出了六个夹持器部段18，但在遵守这里所公开的原则的前提下，夹持器部段的具体数量可改变。
[0026]根据所示的实施例，卡盘组件10的外部卡盘壳体包括下部壳体22和上部壳体24，上部壳体24通过卡环26固定到下部壳体22上。为了可旋转地驱动所述内部中央导盘和夹持器部段18 (它们藉此构成一个单元)，所述下部卡盘壳体具有面向内的驱动表面，所述面向内的驱动表面界定多个沿圆周隔开的凸轮驱动表面28，凸轮驱动表面28定位成与夹持器部段18的外部凸轮表面19相应地接合。利用这种布置，通过可旋转地驱动外部卡盘壳体，凸轮驱动表面28整体地驱动夹持器部段18的外部凸轮表面19，以此一起驱动所述中央导盘和夹持器部段与外部卡盘组件，并且推动与径向地驱动部段18到与相关闭合盖接合。
[0027]在优选形式下，至少一个偏置元件整体地推动夹持器部段18朝向中央导盘内部到与相关闭合盖接合。在所例示的实施例中，提供了一对环形偏置元件，它们围绕夹持器部段18沿圆周延伸，以朝向导盘向内推动夹持器部段。在所例示的形式中，所述偏置元件设置成弹性材料的O形环29。
[0028]在优选实施例中，扭转弹簧32可操作地连接中央导盘和外部卡盘壳体24。在所示实施例中，扭转弹簧32可操作地连接到导盘盖14和上部卡盘壳体24,并且与外部卡盘壳体可旋转的驱动反向地作用到夹持器元件18的外部凸轮表面19上。设置扭转弹簧32用于希望地保证无载的卡盘具有在夹持器部段和外部卡盘壳体的凸轮驱动表面之间最大的可能游隙，从而被插入到卡盘中的闭合盖只遇到由夹持器部段上的O形环偏置元件29提供的阻力。
[0029]因为夹持器部段在导盘中被精确地径向导向，每个部段和相关凸轮驱动表面之间只需要有限地接触。这希望地提高了滚花几何形状和闭合盖几何形状的范围，它们可由单个加盖卡盘组件处理。
[0030]在优选实施例中，每个夹持器部段的卡爪部分具有一个或多个夹持牙34(见图5)，其中，每个夹持器部段的卡爪部分具有一个或多个缺少夹持牙的区域。如图5所示，每个夹持器部段的夹持牙通常与这样的力矢量对齐，即所述力矢量是通过其中一个夹持器部段由下部卡盘壳体22的凸轮驱动表面28中的相应一个凸轮驱动表面作用到其中一个夹持器部段18的凸轮表面19上产生的。在所示实施例中，每个夹持器部段18的卡爪部段包括单个夹持牙34。
[0031]举例来说，本发明的当前实施例可保持和施加具有不同的滚花数和外直径的闭合盖，闭合盖的外直径改变多达2.5mm (0.1Oinches)。
[0032]在本发明的加盖卡盘组件的优选实施例中，每个夹持器部段18设有球轴承36，球轴承36装配在相应的夹持器部段内，且每个夹持器部段18稍微朝所述部段的内部卡爪部分内伸出。弹性材料O形环29中的较下部的一个O型环环绕球轴承36，并且通常向内推动它们(见图6)。球轴承36希望地使闭合盖预取向，所述闭合盖具有特定的滚花图案，包括例如24相对宽的滚花。另外，借助于在闭合盖螺纹成型处在闭合盖侧壁中形成的典型膨胀部，向内偏置的球轴承36作用以将闭合盖可释放地保持在所述卡盘组件内。
[0033]因此，本发明的加盖卡盘组件构造成使得夹持器部段18和中央导盘作为一个单元旋转，保证所述部段整体地与卡盘组件的中心轴线保持同中心。偏置元件，例如形式为弹性材料的O形环29，希望地提供小的径向力以使所有夹持器部段18保持在它们的最内部位置中，并且当没有扭矩施加到所述闭合盖时在插入的闭合盖和夹持器部段之间提供一些压力。
[0034]只有所述闭合盖随着被施加到相关容器上而抵制旋转时，每个夹持器部段18的外部凸轮表面19才接触外部卡盘壳体的面向内的凸轮驱动表面28。卡盘夹持器部段的几何形状相对于协作的凸轮表面引起产生径向载荷，当旋转驱动力矩增加时，所述径向载荷增加所述卡盘夹持在闭合盖上的夹持力。径向力的作用线或力矢量大致穿过所述夹持器部段和闭合盖之间的接触点。这超出了克服在所述闭合盖和夹持器部段之间产生的任何反向径向力，希望地保证在任意力矩级别下所述闭合盖的正控制。
[0035]从上述内容，可注意到在不偏离本发明的新颖构思的真实精神和保护范围的条件下可作出无数个修改和变型。应该理解这里所述的具体实施例不应或不试图解释为对其进行限制。本发明意图覆盖落入所附权利要求的保护范围的所有这种修改。
【权利要求】
1.一种加盖卡盘组件，包括: 中央导盘； 多个沿圆周隔开的夹持器部段，其安装在所述中央导盘上以与其一起旋转，所述夹持器部段单独地通常沿所述中央导盘的径向可移动，并且每个夹持器部段具有用于与相关闭合盖相接合的内部卡爪部分和外部凸轮表面；和 外部卡盘壳体，所述中央导盘和所述多个夹持器部段定位在所述外部卡盘壳体中，所述卡盘壳体具有限界多个沿圆周隔开的凸轮驱动表面的面向内的表面，所述多个沿圆周隔开的凸轮驱动表面定位成相应地接合所述夹持器部段的外部凸轮表面，从而伴随所述外部卡盘壳体的旋转驱动，所述凸轮驱动表面整体地驱动所述夹持器部段的外部凸轮表面以一起驱动所述中央导盘和所述夹持器部段与所述外部卡盘壳体，并且推动所述部段到与相关闭合盖接合。
2.根据权利要求1所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括偏置元件，用于向所述中央导盘内整体地推动所述夹持器部段到与相关闭合盖接合。
3.根据权利要求2所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述偏置元件沿圆周围绕所述夹持器部段延伸，用于向所述中央导盘内推动所述夹持器部段。
4.根据权利要求3所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述偏置元件包括弹性材料的O型环。
5.根据权利要求1所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括扭转弹簧，其可操作地连接所述中央导盘和所述外部卡盘壳体，所述扭转弹簧沿与所述外部卡盘壳体的旋转驱动反向地作用于所述夹持器部段的外部凸轮表面。
6.根据权利要求1所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述中央导盘包括导盘基体和导盘盖，其中，所述导盘 基体限界多个导向槽，所述多个夹持器部段分别定位在所述多个导向槽中，用于沿所述中央导盘的径向移动，所述导盘盖固定到所述导盘基体上以使所述夹持器部段保持在所述导盘盖和所述导盘基体之间。
7.一种加盖卡盘组件，包括: 中央导盘，包括导盘基体和固定到所述导盘基体的导盘盖； 多个沿圆周分开的夹持器部段，所述夹持器部段在所述导盘盖和所述导盘基体之间安装在所述中央导盘上以与所述导盘旋转，所述夹持器部段单独地一般沿所述中央导盘的径向可移动，并且每个夹持器部段具有用于接合相关闭合盖的内部卡爪部分和外部凸轮表面； 环形偏置元件，其沿圆周围绕所述夹持器部段延伸，用于向所述中央导盘内推动所述夹持器部段；和 外部卡盘壳体，所述中央导盘和所述多个夹持器部段定位在所述外部卡盘壳体内，所述卡盘壳体具有限界多个沿圆周隔开的凸轮驱动表面的面向内的表面，所述多个凸轮驱动表面定位成相应地接合所述夹持器部段的外部凸轮表面，从而伴随所述外部卡盘壳体的旋转驱动，所述凸轮驱动表面整体地驱动所述夹持器部段的外部凸轮表面以一起驱动所述中央导盘和所述夹持器部段与所述外部卡盘壳体，并且推动所述部段接合到所述相关闭合至JHL ο
8.根据权利要求7所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括扭转弹簧，其可操作地连接所述中央导盘和所述外部卡盘壳体，所述扭转弹簧沿与所述外部卡盘壳体的旋转驱动反向地作用于所述夹持器部段的外部凸轮表面。
9.一种加盖卡盘组件，包括: 多个沿圆周隔开的、径向可移动的夹持器部段，每个所述夹持器部段具有与相关闭合盖接合的内部卡爪部分和外部凸轮表面；和 外部卡盘壳体，所述多个夹持器部段定位在所述外部卡盘壳体内，所述卡盘壳体具有限界多个沿圆周隔开的凸轮驱动表面的面向内的表面，所述多个凸轮驱动表面相应地接合所述夹持器部段的外部凸轮表面，从而伴随所述外部卡盘壳体的旋转驱动，所述凸轮驱动表面整体地驱动所述夹持器部段的外部凸轮表面以一起驱动所述夹持器部段与所述外部卡盘壳体，并且径向驱动所述部段到与所述相关闭合盖相接合。
10.根据权利要求9所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括偏置元件，所述偏置元件沿圆周围绕所述夹持器部段延伸以向内推动所述夹持器部段。
11.根据权利要求9所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括中央导盘，所述夹持器部段安装在所述中央导盘上以径向移动。
12.根据权利要求11所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括扭转弹簧，其可操作地连接所述中央导盘和所述外部卡盘壳体，所述扭转弹簧沿与所述外部卡盘壳体的旋转驱动反向地作用于所述夹持器部段的外部凸轮表面。
13.根据权利要求9所述的加盖卡盘组件，其特征在于，每个所述夹持器部段的所述卡爪部分具有一个或多个夹持牙，每个夹持器部段的卡爪部分具有一个或多个缺少夹持牙的区域，所述夹持器部段中的每个夹持器部段的所述夹持牙通常与如下力矢量对齐，所述力矢量是通过其中一个夹持器部段由所述卡盘壳体的凸轮驱动表面中的相应一个凸轮驱动表面作用在所述其中一个夹持器部段的凸轮表面上产生的。
14.根据权利要求13所述的加盖卡盘组件，其特征在于，每个所述夹持器部段的卡爪部分包括单个夹持牙。
15.根据权利要求13所述的加盖卡盘组件，其特征在于，所述加盖卡盘组件包括偏置元件，其沿圆周围绕所述夹持器部段延伸，用于向内推动所述夹持器部段。
【文档编号】B67B1/06GK103476701SQ201280011269
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年2月27日 优先权日:2011年3月3日
【发明者】K·E·策姆林 申请人:国际密封系统公司