用于容器封口设备的容器旋转装置和容器封口设备的制作方法

本发明涉及容器封装领域，更具体来说，涉及一种用于容器封口设备的容器旋转装置和包含这种容器旋转装置的容器封口设备。

背景技术：

在食品、医药、化工等众多领域的生产中需要使用各种容器来容纳液体、膏体或粉末等物品。为了实现容器的顺利灌装和封口，往往需要采用一种使容器旋转的容器旋转装置。

例如，在制药行业中，安瓿瓶灌装药品之后必须进行热封口。为了使安瓿瓶的颈部部位在圆周方向上均匀受热，以便为下一步的封口工序做准备，在封口工位普遍采用使安瓿瓶旋转的旋转装置。为使安瓿瓶在旋转过程中不发生高度方向上的窜动，现有设计采用倾斜摩擦轮的方法，即与安瓿瓶接触并使其旋转的摩擦轮及其旋转轴的旋转轴线与安瓿瓶的高度方向保持一定的倾斜角，这样使安瓿瓶在旋转过程中受到摩擦轮施加的一个向下的分力，使安瓿瓶紧贴传送带的底部导轨。这种倾斜设计使带动旋转轴旋转的同步带是倾斜的，支撑多个旋转装置的支撑轴也是倾斜的，其轴系两端存在一定的高度差，且容器封口设备中包括的旋转装置越多，轴系两端的高度差越大。此外，轴端的支撑零件也要保持一定的高度差。同时，为了使摩擦轮保持在同一高度，多个旋转装置的旋转轴长度也要逐渐变长。这样，增加了零件种类和加工、装配难度。

另外，为使摩擦轮与安瓿瓶保持适当的柔性紧密接触，现有的容器旋转装置采用调整弹簧来调整摩擦轮的压力。这样，在装配的时候，由于摩擦轮和安瓿瓶的接触点与旋转轴的距离不同，需要调整每个摩擦轮的弹簧力，同时也可能出现各个摩擦轮压力不等的情况，进一步增加了装配难度。

在其他应用领域，采用倾斜的摩擦轮轴系的现有容器旋转装置也存在着类似的缺点。因此，需要一种结构简单、降低加工和装配难度的容器旋转装置。

技术实现要素：

本发明的目的就是要克服现有容器旋转装置存在的至少一个问题，提出一种改进的容器旋转装置，这种容器旋转装置能够简化零件种类，降低加工难度和装配难度，同时保证容器转动特性的一致性。

为此，根据本发明的一方面，提供了一种用于容器封口设备的容器旋转装置，所述容器旋转装置包括：

支撑座，所述支撑座包括第一通孔；

旋转轴，所述旋转轴可转动地支撑在所述第一通孔中；

同步带轮，所述同步带轮与所述旋转轴联接；

摩擦轮，所述摩擦轮与所述旋转轴联接，且所述摩擦轮的外表面用于与容器接触；

其中，所述旋转轴的旋转轴线与所述容器的高度方向平行，且所述摩擦轮的所述外表面能够向所述容器施加向下的力。

优选地，所述支撑座还包括第二通孔，所述第二通孔内设有扭转弹簧，所述扭转弹簧的第一端固定在所述支撑座上，第二端从所述第二通孔的外周壁的开口伸出且用于被所述容器封口设备的限位板限制，其中，所述开口被构造成允许所述扭转弹簧的所述第二端在所述开口内不受限制，以在所述第二端被所述限位板限制时提供所述扭转弹簧的弹力。

优选地，所述开口设置在所述第二通孔的下部，且所述支撑座的底端和所述限位板的上端被构造成使得当所述支撑座的底端与所述限位板的上端接触时，所述限位板允许所述支撑座沿远离所述容器的方向转动，并且阻止所述支撑座沿靠近所述容器的方向转动。

优选地，所述开口的外侧壁与所述限位板的上端接触，且所述外侧壁的厚度沿着朝向所述支撑座的底端的方向逐渐减小，且所述外侧壁的内表面为朝向外侧偏转的凸面、凹面或斜面。

优选地，所述支撑座的底端设有突出部，所述突出部与所述限位板的上端接触，且所述突出部被构造成使得所述限位板允许所述支撑座沿远离所述容器的方向转动，并且阻止所述支撑座沿靠近所述容器的方向转动。

优选地，所述第二通孔内还设有轴套，所述扭转弹簧围绕所述轴套设置，所述轴套用于设置在所述容器封口设备的支撑轴上。

优选地，所述摩擦轮的所述外表面上设有大致呈螺旋形式的突起。

优选地，所述突起被设置成连续的或间断的至少一条螺旋。

优选地，所述突起的外表面设有沟槽、凸点或波纹。

根据本发明的另一方面，还提供了一种容器封口设备，包括：

多个如前所述的容器旋转装置；

支撑轴，所述支撑轴穿过所述容器旋转装置的第二通孔中设置的轴套以可转动地支撑所述容器旋转装置；

支架，所述支架水平地支撑所述支撑轴的两端；

同步带，所述同步带在水平设置的同步带轮的带动下使所述容器旋转装置的同步带轮旋转；

封口装置，所述封口装置在所述容器旋转时对所述容器封口。

优选地，所述容器封口设备还包括限位板，所述限位板的上端与所述容器旋转装置的支撑座的底端接触，使得允许所述支撑座沿远离所述容器的方向转动，并且阻止所述支撑座沿靠近所述容器的方向转动。

优选地，所述容器封口设备还包括调整轴，所述调整轴水平地设置在所述支架上，且用于调整所述容器旋转装置的高度以及与所述容器相距的距离。

根据本发明，通过采用能够向容器施加向下的力的摩擦轮设计，使旋转轴可以竖直放置，从而可以采用统一规格的摩擦轮和旋转轴，简化了零件种类，降低了加工难度；且轴系两端不再有高度差，降低了装配难度；另外，采用统一规格的扭转弹簧来提供摩擦轮的压力，不再需要单独调整每一个调整弹簧，进一步简化了结构和装配过程，且能保证每个容器旋转装置上的容器转动特性的一致性。

附图说明

下面结合附图详细描述本发明的示例性实施例及进一步解释本发明。在附图中：

图1是示出本发明的容器旋转装置的示意性立体图。

图2是示出本发明的容器旋转装置处于工作状态中的示意性局部剖视图；

图3是示出包括本发明的容器旋转装置的容器封口设备的示意性局部剖视图。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本发明的优选实施例。在本发明的优选实施例中，以用于安瓿瓶的容器旋转装置为例对本发明进行描述。但是，本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本发明形成任何限制。例如，本发明的容器旋转装置可以用作盛装食品、化工制品、生活用品等需要在封装过程中使容器旋转的旋转装置等。当然，还设想到本发明的容器旋转装置可用于使各种物体旋转的应用场合。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是示出本发明的容器旋转装置的示意性立体图。如图1所示，本发明的容器旋转装置2包括支撑座15，支撑座15包括第一通孔16，还包括可转动地支撑在第一通孔16中的旋转轴13、与旋转轴13联接的同步带轮17和摩擦轮11，其中摩擦轮11与旋转轴13联接，且摩擦轮11的外表面用于与容器接触并能够向所述容器施加向下的力。如图1所示，摩擦轮11的外表面设有突起10，例如，大致呈螺旋形式。另外，摩擦轮11和摩擦轮轴12固定联接，且摩擦轮轴12与旋转轴13固定联接。在某些应用中，摩擦轮轴12可以省却，使得摩擦轮11与旋转轴13直接联接。支撑座15还包括第二通孔22，第二通孔22内设置有扭转弹簧20，扭转弹簧20的第一端31固定在支撑座15上。为使多个容器旋转装置2并排设置时缩小彼此的横向距离，可在支撑座15上设置凹槽和孔，以容纳扭转弹簧20的第一端31。扭转弹簧20的第二端32从第二通孔22的外周壁的开口27伸出。优选地，开口27位于第二通孔22的外周壁的下部。如图1所示，开口27被构造成允许扭转弹簧20的第二端32在开口27内不受限制，保持自由状态，以便在被第二端32被限位板23(在图2中示出)限制时提供扭转弹簧20的弹力。例如，开口27的横向宽度稍大，使第二端32可在开口27内扭转。关于上述各部件的进一步描述将在下面参照图2进行。

参照图2，图2是示出本发明的容器旋转装置处于工作状态中的示意性局部剖视图，其中示出的容器为安瓿瓶1。如图2所示，在容器旋转装置2处于工作状态时，同步带轮17在同步带28(在图3中示出)的带动下旋转，继而带动旋转轴13旋转。为保证同步带28与同步带轮17的啮合，容器旋转装置2还设有张紧块。旋转轴13通过设置在支撑座15中的第一通孔16两端的轴承14可转动地支撑。旋转轴13带动摩擦轮轴12和摩擦轮11旋转。摩擦轮11接触安瓿瓶1，其中安瓿瓶1的底部支撑在传送带的底部导轨19上，安瓿瓶1的侧部支撑在定位轴承18上。在摩擦轮11的转动下，安瓿瓶1旋转，且定位轴承18也随之旋转。这样，实现了安瓿瓶1的周向旋转，保证了颈部受热的均匀性。

在图2中所示的容器旋转装置2中，旋转轴13的旋转轴线(亦即，摩擦轮11的旋转轴线)与安瓿瓶1的高度方向是平行的，即旋转轴13处于竖直状态，而不是如现有技术中那样倾斜的，如图3中更清楚地示出。根据本发明的上述实施例，摩擦轮11的外表面能够向安瓿瓶1施加向下的力，例如在摩擦轮11的外表面上设有大致呈螺旋形式的突起10，区别于现有的光滑表面的摩擦轮。这样，在旋转轴13的旋转轴线与安瓿瓶1的高度方向保持一致的情况下，摩擦轮11的外表面通过突起10即可对安瓿瓶1的瓶身产生向下的力，使安瓿瓶1紧贴底部导轨19平稳地转动。因此，旋转轴13无需倾斜即实现了对安瓿瓶1施加向下的力。所述向下的力可以是摩擦轮11对安瓿瓶1施加的力的分力。

根据本发明的实施例，摩擦轮11可以采用一体的弹性元件，或可以采用弹性元件和刚性载体组合的分体形式，例如，仅突起10是弹性元件，而其载体为刚性元件。突起10的材料可以采用现有的摩擦轮材料，也可采用将来研发的各种材料。另外，突起10可以设置成连续的或间断的至少一条螺旋，例如，一条、两条、三条或更多条。并且，突起10的外表面可以不是连续光滑的，例如，可以是分布有沟槽、凸点、波纹等的表面，以增大与安瓿瓶1的瓶身的摩擦力。对于摩擦轮11来说，其外表面采用何种结构取决于是否能够向安瓿瓶1施加向下的力，以避免安瓿瓶的窜动。在不脱离本发明的构思的情况下，摩擦轮11的外表面可以是能实现上述目的的其他结构。

如图2所示，扭转弹簧20的第二端32从第二通孔22的外周壁的开口27中伸出，且被容器封口设备3的限位板23限制。限位板23采用螺栓、卡扣或其他方式固定在容器封口设备3的支撑板24上，且限位板23的上端与支撑座15的底端在邻近开口27的位置处接触。支撑板24的上端与支撑座15的底端间隔一定的距离，所述距离被设置成不阻碍支撑座15在限位板23和扭转弹簧20的作用下的转动。当扭转弹簧20安装就位后，由于限位板23限制扭转弹簧20的第二端32向外扭转，从而使得摩擦轮11在扭转弹簧20的弹力作用下，向安瓿瓶1施加压力。这样，通过扭转弹簧20使摩擦轮11与安瓿瓶1保持柔性的紧密接触，并使每个容器旋转装置2与安瓿瓶1的接触压力保持一致。另外，支撑座15的底端被构造成使得当限位板23的上端与支撑座15的底端接触时，限位板23允许支撑座15沿远离安瓿瓶1的方向转动，但阻止支撑座15沿靠近安瓿瓶1的方向转动。

根据本发明的一实施例，例如，在图1和图2所示的容器旋转装置2中，支撑座15的第二通孔22的外周壁的开口27设置在所述外周壁的下部，且开口27的形状朝向支撑座15的外侧增大，使得开口27的外侧壁30的厚度朝向支撑座15的底端逐渐减小。如图1和图2所示，外侧壁30的内表面为朝向外侧偏转的凸面形状。因为限位板23的上端与支撑座15的底端在邻近开口27的位置处接触，所以当容器旋转装置2在弹簧力的作用下沿靠近安瓿瓶1的方向转动时，限位板23通过与支撑座15的底端的接触而起到了限位作用，阻止容器旋转装置2沿朝向安瓿瓶1的方向进一步转动。因为开口27的形状朝向外侧增大且外侧壁30的内表面为朝向外侧偏转的凸面形状，所以支撑座15可以沿远离安瓿瓶1的方向转动。这样，扭转弹簧20一方面限制了支撑座15的位置，另一方面也提供了柔性的压力。当然，只要在限位板23被设置成使得限位板23的上端与支撑座15的底端接触之后，开口27的外侧壁30与限位板23的上端的接触能阻止支撑座15沿靠近安瓿瓶1的方向转动，且允许支撑座15沿远离安瓿瓶1的方向转动，开口27的外侧壁30的内表面可以是其他形状，例如，朝向外侧偏转的凹面或斜面等。

当然，除了利用开口27的外侧壁30来接触限位板23的上端之外，在不对开口27的外侧壁30的形状做出改变(例如，外侧壁30的下端面为加工开口27之后形成的长方形)的情况下，根据本发明的另一实施例，也可以在支撑座15的底端设置突出部。所述突出部被用来与限位板23的上端接触，且被构造成同样使得限位板23允许支撑座15沿远离安瓿瓶1的方向转动，并且阻止支撑座15沿靠近安瓿瓶的方向转动。例如，所述突出部可以是在支撑座15的底端的楔形块，或挡在限位板23的上端外侧的阻挡件。所述突出部可以是与支撑座15一体形成的，也可以是单独的部件且固定在支撑座15上。

根据本发明的又一实施例，在不对开口27的外侧壁30的形状做出改变的情况下，还可以通过在不安装扭转弹簧20时使支撑座15的底端与限位板23的上端间隔一距离来实现上述限制作用。例如，在不安装扭转弹簧20时，支撑座15的底端与限位板23的上端间隔一距离而使两者不接触，但在安装了扭转弹簧20之后，支撑座15在扭转弹簧20的弹力作用下稍稍转动，使摩擦轮11接触安瓿瓶1，同时支撑座15的底端接触限位板23的上端。当两者接触时，限位板23允许支撑座15沿远离安瓿瓶1的方向转动，但阻止支撑座15沿靠近安瓿瓶的方向转动。所述距离可以根据扭转弹簧20的弹力和安瓿瓶直径等因素进行设计，且所述距离被设置成同样使得当限位板23的上端与支撑座15的底端接触时，限位板23允许支撑座15沿远离安瓿瓶1的方向转动，并且阻止支撑座15沿靠近安瓿瓶的方向转动。

在图1和图2中所示的扭转弹簧20是处于预紧状态的。例如，扭转弹簧20在自由状态下两端部的夹角为135度，安装后成为90度，当然，也可以采用其他的角度。正因为扭转弹簧20的预紧力，使得在工作时支撑座15只需向远离安瓿瓶1的方向转动很小的角度，即可保持摩擦轮11与安瓿瓶1之间的柔性接触。并且，因为扭转弹簧20的规格统一，可以确保摩擦轮11与安瓿瓶1之间的压力一致。

如图1和图2所示，支撑座15的第二通孔22中还设有轴套21，扭转弹簧20围绕轴套21设置，其中轴套21用于设置在容器封口设备3的支撑轴25上，以便于支撑座15围绕支撑轴25转动。

图3是示出包括本发明的容器旋转装置的容器封口设备的示意性局部剖视图。根据本发明的实施例，容器封口设备3包括多个容器旋转装置2、支撑轴25、限位板23、支撑板24。这些多个容器旋转装置2通过其各自的轴套21可转动地支撑在支撑轴25上。支撑轴25的两端由支架水平地支撑。容器封口设备3还包括同步带28。电机带动万向轴36，进而带动同步带轴37旋转。同步带轴37带动第一同步带轮29旋转，然后带动同步带28和第二同步带轮39旋转。各个旋转装置2的同步带轮17也在同步带28的带动下旋转。另外，容器封口设备还包括调整轴26，调整轴26水平地设置在支架和调整机构之间，用于调整容器旋转装置2的高度以及与安瓿瓶1相距的距离。因为多个容器旋转装置2的旋转轴13的旋转轴线均与安瓿瓶1的高度方向平行，所以支撑轴25和调整轴26可设为水平方向，两端没有高度差。此外，同步带28及第一和第二同步带轮29、39也保持水平状态，其两端也没有高度差。如图3所示，多个容器旋转装置2的旋转轴13的长度是相同的，所以摩擦轮11与安瓿瓶1的接触点到旋转轴13的距离相同，通过扭转弹簧20施加的压力也相同。因此，简化了容器旋转装置2以及容器封口设备3的零件种类，降低了加工和装配难度。容器封口设备3还包括封口装置(未示出)，所述封口装置在安瓿瓶旋转时通过火焰加热等方式对安瓿瓶实现封口。

容器封口设备3还包括第一旋钮41和第二旋钮42，第一旋钮41用于调整容器旋转装置2的高度以适应不同高度的安瓿瓶，且第二旋钮42用于调整容器旋转装置2与安瓿瓶1相距的距离以适应不同直径的安瓿瓶。调整轴26为调整过程中的转动支点，支撑轴25为每个容器旋转装置2的转动支点。

下面参照附图描述本发明的容器旋转装置用于安瓿瓶封口的使用示例。

在驱动轴35的驱动下，传送带的底部导轨19将安瓿瓶1输送到每个容器旋转装置2的工位，使得摩擦轮11与安瓿瓶1的瓶身接触，同时安瓿瓶1的瓶身也与定位轴承18接触。在电机的带动下，万向轴36带动同步带轴37转动，进而带动第一同步带轮29转动。第一同步带轮29接着带动同步带28和第二同步带轮39转动，且同步带28带动每个容器旋转装置2的同步带轮17旋转，使得摩擦轮11旋转。因为扭转弹簧20的弹力和摩擦轮11的突起10的弹力，使摩擦轮11在安瓿瓶1上产生摩擦力，以带动安瓿瓶1转动。在安瓿瓶1的转动过程中，摩擦轮11的外表面能够对安瓿瓶1施加向下的力，例如，在所述外表面设有大致呈螺旋形式的突起10的情况下，摩擦轮11的突起10产生螺旋运动，从而对安瓿瓶施加向下的力，使安瓿瓶1紧贴底部导轨19，而不至于产生窜动。

在安瓿瓶1平稳旋转的过程中，容器封口设备1中的封口装置对安瓿瓶1的颈部进行加热和封口。然后，安瓿瓶1被传送到下一工序。

在根据本发明的实施例的容器封口设备3中，多个容器旋转装置2的旋转轴13的旋转轴线与安瓿瓶1的高度方向平行，旋转轴13的长度相同且保持竖直状态，而支撑轴25和同步带28均保持水平状态，无需倾斜，这样，支撑轴25的两端和同步带轮29和39没有高度差。每个容器旋转装置2的各部件均相同，使整个容器封口设备的部件得到简化。无论是在零件的加工过程中，还是装配和调试过程中，均明显降低了难度。

以上结合具体实施例对本发明进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本发明的限制。例如，在优选实施例中以用于安瓿瓶的容器旋转装置为例对本发明进行了描述，但是，在食品、化工等众多领域，都可获得应用。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本发明的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本发明的范围。