专利名称：将顶盖密封于容器上的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将密封顶盖、尤其是由涂覆有可密封材料的薄膜制成的顶盖密封于容器开口上的装置，其中容器彼此隔一段距离排列并由第一传送装置沿第一行进方向间歇输送。
大家知道，在对杯形容器完成灌装后，可用圆形铝顶盖通过将其密封于杯形容器的上缘而封闭容器。圆形顶盖叠置于储存柱中，并由抽吸装置取出和置于夹钳上，夹钳是成对地彼此相对设置，它们通过沿垂直于容器行进方向的一传输方向的彼此相对移动而传送顶盖。尤其是在包装食品并采用无菌空间时，须用处于长消毒通道中的复杂夹钳传送装置，这样就使得整个装置变得复杂而易发生故障。为了给现有装置提供某种可接受程度的生产容量，可设置许多条顶盖传输线，每条传输线都具有上述这种复杂的机构，因而发生故障的危险相当大，而生产容量却只有中等水平。
本发明的目的在于提供一种具有更大生产容量的类似装置，并将其设计成无论其生产容量增加至多大该装置都能将顶盖更容易地输送到容器。
该目的可按照本发明来实现，其中a)设置传输装置，用以将一个接一个排成一行并垂直容器行进方向的顶盖间歇传输到位于一行密封工位中并彼此隔开一机器节距的至少三个容器的开口上；b)该传输装置具有一绕驱动辊而引导的带子，顶盖一个接一个可脱离地通过彼此隔开一带节距的保持桥而连接于该带子，并且该带子具有定位装置；以及c)在密封工位行的前、后装有固定的测量和显示装置。
与以前的装置相比，按照本发明，顶盖是以顶盖带的形式供给的，带子中顶盖被部分冲压出而通过保持桥彼此相隔一个距离可脱离地连接。通过上述的定位装置，配合测量和显示装置，可将一定长度的带子准确地设置在至少三个容器开口上方，使各顶盖的中心位于容器开口中心上。测量和显示装置可进行精密调节，并可使顶盖带在准确的时刻停住。
顶盖带的优点在于，诸顶盖可以作为一体地供给、移动和停止。这不仅使它们更容易处理，而且它们在测量和显示装置的配合下还能够精确地定位。
同传统装置相比，这种新装置的生产容量也提高了，因为通过本发明的措施，可同时处理至少三个容器和用顶盖对它们进行密封。甚至在换料时也更为方便，因为在具有一个顶盖带的操作中某一个供料卷用完而必须更换新的供料卷时，或是需要另一种形状和尺寸的顶盖时，则只需要取下顶盖带卷并更换新的带卷。该过程所需的时间显著少于彼此叠置于另一个顶部的顶盖柱的更换过程。
本发明的装置的生产容量不仅可通过将顶盖带同时设置于三个容器上而轻易地提高，还可以通过将顶盖带设置于更长行的一个接一个排列的若干容器上并密封来提高。为此，已被证明，将4、6或8个容器置于一起而形成一行并同时设置顶盖是有利的。
这每次在一个密封工位进行，须设置数量与容器数量相应的密封工位。密封工位也设置成与容器相应成一行。如果假设你正观察彼此隔一机器节距的一行八个容器，那么很容易想象到位于它们上方的一行八个密封工位。“位于它们上方”在这里是指对于大多数装东西的容器，它们的灌装和倾倒口都在顶部，因而顶盖是从上方加装，因为这样能够包装住流动物质。因此，密封工位必须与容器顶端相接合并设置在它们上方。
可以想象，在以前的容器沿第一行进方向间歇传送的条件下，该行进方向垂直于位于密封工位下面的容器行。以这种方式，可将一行八个容器沿垂直于容器行纵向延伸方向的所述第一行进方向、按轮次顺序间歇地带到密封工位行的下面，还可再移动离开它们。在各行中八个容器彼此隔开的距离是上述的机器节距。
沿容器行方向行进并横过其行进方向的顶盖带传送方向呈直线状，它与密封工位行的纵向方向一致。
按照本发明，每个密封工位具有一设置在容器上方并可相对于它们移动的带桥以及一可相对于带桥移动的密封头。带桥和密封头的移动应认为是从上到下和从下到上的，也就是竖直方向。在带桥的帮助下，可将顶盖带准确地移动到容器上方的正确位置，并相对于容器开口而准确降低到它们上面。独立于带桥驱动而连接的密封头的驱动可处理其顶盖在容器上特定的可密封性操作；而后，提起并将零件从容器上移去，使排成行的容器能够从密封工位行取出。
为提高操作精度，本发明的密封装置的特点还在于，在从密封工位的行过来的顶盖带出口侧端处、在带的驱动辊之间设置有一拉伸装置。顶盖带被一相对于密封工位行进入侧端的进入侧驱动辊和一设置在其对面并与其相隔一定距离的出口侧驱动辊带到所需的位置。从这里开始，当考虑使用具有心轴轮的非常有效的传送装置以及具有传送孔的顶盖带等时，顶盖带的定位将足够精确。但如果采用由薄膜制成的顶盖时，所考虑的顶盖带的公差因制造这种薄膜通常已经被记录过。±1毫米的公差对于约1米长的由薄膜制成的顶盖带来说并不特殊。因此，在某些情况下，若没有特别措施，不管顶盖带是否精确驱动，顶盖可能不会同时准确地位于所有容器开口上。尤其是对于太长而松弛的顶盖带，会发生此类问题。关于通过顶盖带来供给顶盖的情况，如按照本发明所提出的，对多于3、6或10个容器的长容器行来说，由于顶盖带的制造公差，尤其会发生问题。
然而，如果将上述拉伸装置设置在密封工位行的出口侧端，则这些问题可令人惊奇并令人满意地被解决。在它的帮助下，可将预先知道太短的顶盖带张拉到所需的长度。这种张拉例如可通过赋予基本水平行进的、有一定张力的顶盖带一个竖向的分量来实现，从而导致顶盖带张紧、伸长和进而拉伸。可以理解，该拉伸是可以精确调节的。该拉伸装置可以保持这种调节的状态，其保持时间超过较长的操作期，因而在顶盖带间歇供给移动过程中的每次停止后，带始终具有合适的长度，因此顶盖的中心也落在容器开口的中心上。
即使容器开口有合适的尺寸，并且顶盖与相关容器的直径相比也具有合适尺寸，但带节距有可能并不始终与机器节距相同。因为，为了节省顶盖带的材料，按照本发明还可使机器节距在带被拉伸时是带节距的三倍。借助拉伸装置，当顶盖带被拉伸时很容易实现最精确的结果，因而在节距比较过程中，还考虑带被拉伸时的壁节距。在一个实施例中，在冷温状态下产生50.65毫米的带节距，该节距通过与机器有关的处理和拉伸而被提高到一设定值50.8毫米。根据拉伸过的带的带节距进行计算。计算表明，如果在以每个行程一行八个容器或密封工位来进给顶盖带时，该顶盖带进给带节距的八倍，则在上述实例情况下，带进给406.4毫米，这将是有利的。还可设想到，在顶盖带被拉伸时，而不是在带被松弛和/或处于冷温时(大家也知道，薄膜带会因热而膨胀)，机器节距等于带节距的三倍。当带被拉伸时，机器节距便为152.4毫米。
通过上述的带桥，在操作中，顶盖带首先被松弛而无太大摩擦地拉动，拉伸装置保持其一度被调节的位置，驱动辊使带进给所述的长度。
按照本发明，带桥是一盒型截面的椭圆形中空体，以松弛地承载和引导顶盖带，定心环分布在密封工位的行上，并彼此隔一机器节距地连接于带桥，密封头的前端最好可移动通过定心环，这样将尤为有利。随着该前端向前移动至处于顶部的容器开口上，它处于密封头下方。定心环进一步补偿了可能的公差。如果容器没有准确地处于所计算出的中心位置或偏离机器节距，则定心环可进行简单的矫正，因而在具有定心环的带桥被压到上侧、更具体说是压到容器开口上后，可实现精确的定位。与带桥移动无关，接着密封头被向前下压而与容器开口接合，将顶盖密封到容器开口上。仍在密封头与容器开口接合过程中，带桥从容器开口相对于密封头被朝上拉回。但顶盖带位于带桥中，并以盒型截面被输送，同时，被冲压出的顶盖(与保持桥分离)被密封头保持于容器开口上。换句话说，由于带桥向上移动离开容器开口，盖就从其带上分离或脱下，因为保持桥此刻撕离。
而后不久，密封工序结束，密封头从容器开口上脱开并被向上拉离。因此，密封工位的所有机器零件从容器及其设置在顶盖隔一定距离处的打开装置上松开，因而容器可以在密封工位下面沿上述第一行进方向移动离开该密封头。
为了提高安全性，按照本发明，还在密封工位的行的出口侧端和拉伸装置之间设置一测量和显示装置。该装置最好也与首先描述的装置的结构相同，例如与顶盖带中的定位装置活动配合。具体说，该测量和显示装置可具有光电元件，它们可以在顶盖带中的定位孔准确处于光电元件上方设定位置时发光。但如果一控制传感器例如指明位置不正确，比如说由于定位孔不在光电元件上方正确的点，则起动关闭过程。例如密封操作被关闭。如果顶盖带被不正确地引导甚至被撕裂，情况也同样如此。这些错误也可由本发明的装置记录，避免再次受损。因此，尽管设计简单，但能确保大容量装置高度的安全性。
本发明的装置可用于包装食品，尤其可用于无菌处理，例如用于封闭。为此，按照本发明，通过一最好一侧开口且包容密封工位行的机罩而设置一净室，并设有一消毒室，用于包容顶盖带的供给路线。虽然供料卷上或储料室内的顶盖带可能仍不卫生，但它们可被从那里取出并送入消毒室，在那里引导辊将顶盖带送过一适当长度的消毒通道。行进路线从消毒室通过驱动辊、测量和显示装置而封装到净室，使得顶盖带不会丧失无菌状态。在密封工位区域，顶盖带当然仍处于净室中，因而食品也可很方便地由本发明的装置在无菌状况下包装，并保持装满和封闭。净室最好连续地充注有消毒空气，因而即使在封闭装满的容器被取出净室时，细菌也无法从外面进入该净室。
本发明的其它优点、特点和可能的应用将通过以下结合附图对较佳实施例的描述而体现出来。该实施例示于以下图中
图1沿容器行进方向看的密封装置的正视图；图2顶盖带路径的立体示意图；图3在图1中从顶部朝底部、也就是垂直于容器行进方向和顶盖带传输方向看的不同容器行的俯视示意图；图4表示带有四个呈圆形顶盖的一部分顶盖带的局部仰视图；图5容器上部与设置于其上方的密封工位的放大正视图；图6图1中左侧所示的带有拉伸装置的壳体的放大图；以及图7表示图1和5中所示的某一个密封工位的不同动作阶段，它们下方设置有容器。
拟将呈圆形的顶盖2密封于呈瓶状的容器1上。每个容器1具有一开口3，供各顶盖2封接于其上。在图3的俯视图中，彼此隔开一定距离(机器节距m)的容器1的行4可以看作水平行。每个容器将被认为是设置在一密封工位5下面，因而密封工位5的行5’也可从图3中看到。
作为容器1的第一传送装置，图1和3中仅在两个位置处示出了传送带6。但可以理解，沿每条加工线b均设置有传送带6。另外，也可以想象在诸容器下面或上方设置有一桥，使整个容器1的行4可以沿第一行进方向7被同时传送。在图1中，可以看出容器1的第一行进方向7是如何竖立于纸平面上和设定在观察者的视线方向的。
顶盖2的输送方向8沿密封工位5的行5’垂直于容器1的该行进方向7行走。顶盖2的大致垂直于第一行进方向的该水平输送方向8定位于入口侧驱动辊9和位于相对的顶盖2的出口侧端10处的出口侧驱动辊11之间。
顶盖2以顶盖带12的形式供给。该顶盖带由一层压有铝的塑料薄膜构成，以局部片断状示于图4中。顶盖呈圆形，它具有中心点M和凸片E。图4中的圆线为冲压线，沿该线冲压出顶盖带12的顶盖2。只有保持桥13还将顶盖保持于带12中。彼此相距一带节距t而相邻的两个顶盖2的中心点M位于其纵方向上。另外，在顶盖带12的边缘中有传输孔14以及三个一组的定位孔15可供识别，用以能够借助一个接一个排列的三个光电元件高精度地确定顶盖带12的位置。
一个光电元件15设置在密封工位5的行5’的出口侧端10处，并可在图1和6中看出，而三个光电元件设置在壳体17的入口侧端16处。光电元件15和17旁设置有两个引导辊18，各朝向机器的中心。
从图1和2可看出顶盖带12的路径，它首先沿箭头19方向从底部朝顶部行走，使冲压出的顶盖2在一消毒室20中，图1中顶盖带12在右侧从底部通过一密封的狭窄间隙21进入。通过从喷嘴22供给消过毒的热空气，从而在消毒室20中达到高于大气的压力，并使顶盖带12预热。喷嘴23放出气体形式的过氧化氢。沿传输方向19还设有喷嘴24，用于喷射消毒热空气，并通过设置于它们上方的干燥喷嘴25弄干液体。在各个不同的绕折后，顶盖带12离开消毒室向下进到进入侧壳体26，该壳体也是干净区域。进入侧驱动辊9确定路线，并使顶盖带沿所述基本水平的传输方向8进入密封工位5的行5’。密封工位5位于净室27内，该净室是由一底部开口的机罩28形成。在从出口侧壳体29引出后(图1和图6)，顶盖带12在离开机器时已没有了顶盖2，它们沿密封工位5的行5’被扯下，如下面将要描述的。在图2中可以看到，在用位置“4”描述的点，顶盖带12只有孔而没有顶盖2。这些孔在图2中用白色表示，与更显眼的用黑色表示的顶盖呈对比。
一开式驱动带30(图2)可确保驱动辊9和11的同步驱动，以使顶盖带12不致撕裂。
在图1和2中，在顶盖带12的出口侧端10还示出了拉伸装置31，它是呈两个张紧辊32的形式。
利用以上所述的装置，通过这里所示的实例中所选择的、在密封工位5的行5’中的容器行4的八个容器1，可以将具有中心M的顶盖2设置在容器1的开口3上。顶盖带12一个行程的间歇进给是带节距的八倍。
为了进行密封，将一可相对于容器1移动的密封工位5置于容器行4的每个容器1上方，该工位具有一单独驱动的带桥33。图5中用标号34表示的机架还活动保持有一单独驱动、可相对于带桥和容器1移动和通过橡皮伸缩管35密封的密封头36。带桥33以及密封头36的移动应认为是竖直的上下移动，因而对于图3也就是沿观察方向垂直看到纸上以及相反的方向。在带桥33处下方固定有定心环37，因此，当将具有定心环37的带桥33压到具有开口3的容器1的上部时，开口便被定心于竖直中心线38上。压缩空气气压缸39可实现密封头36的上下移动，标号40表示使一感应器中心对齐的装置，在这里所选择的铝顶盖实例中，密封头是一种感应密封头。该对齐装置40通过水冷却器41来冷却。动力由HF电源43通过变压器42供给。密封头36的前端嵌设通过定心环37的开口，如图5所示。
密封操作如图7中所示那样进行，首先，在位置(a)，将容器1移动至密封工位5下面。同时，顶盖2也被沿横向拉入带桥33，使顶盖位于各容器1的开口3的上方。在图7的位置(b)，当带桥33降低时，容器颈部或开口3被定心，顶盖2与顶盖带12一起置于开口3上。
在图7的位置(c)，密封头36贴合，密封操作开始。气压缸39产生所需的密封压力。在密封过程中，带桥33朝上竖直移动，顶盖2被撕离顶盖带12。然后到达图7的位置(d)。
同时，所述顶盖2被密封到容器1的开口3上。因此，密封头36也升到图7的位置(e)，使得顶盖带12和容器1可沿方向7和8循环地朝前移动。
尤其是在用喷嘴22消毒和预热的情况下，顶盖带12会发生膨胀，该膨胀由位于出口侧壳体29中的拉伸装置31抵销。两个张紧辊32通过一夹紧杆44绕点P、也就是下张紧辊32的支点而连接于一起，使得上张紧辊32可以沿弧形箭头44绕点P转动。
虽然顶盖带12已被赋予一个弧度，该弧度可在图6中看出，因而张紧弹簧46给予顶盖带12一个预张紧力，但将带12准确地压于上张紧辊32上最终是通过用于带12中的最后张力的压缩空气气压缸47来实现的。该调节可通过止动螺钉48来固定，以限定张力，使圆形的所述顶盖2的中心点M位于容器1开口3上方的中心。
标号清单1 容器2 顶盖3 容器开口4 容器行5 密封工位5’ 密封工位行6 传送带7 第一行进方向8 传输方向9 驱动辊10驱动辊出口侧端11出口侧驱动辊12顶盖带13保持桥14传输孔15定位孔/光电元件16进入侧壳体端17壳体18引导辊19箭头-传输方向20消毒室21间隙22热空气喷嘴23过氧化氢喷嘴24喷嘴(喷射消毒的热空气)25干燥喷嘴26进入侧壳体27净室28开口机罩29出口侧壳体30开式驱动带31拉伸装置32张紧辊33 带桥34 机架35 橡皮伸缩管36 密封头37 定心环38 竖直中心线39 压缩空气气压缸40 对齐装置41 水冷却器42 变压器43 HF电源44 密封头-前端/夹紧杆45 箭头(转动方向)46 张紧弹簧47 压缩空气气压缸48 止动螺钉M 顶盖中心点P 张紧辊支点b 传送带加工线
权利要求
1.将密封顶盖(2)、尤其是由用可密封材料层压成的薄膜制成的顶盖密封于容器(1)开口(3)上的装置，这些容器彼此以一定距离(m)设置，并由第一传送装置(6)沿第一行进方向(7)间歇传送，其特征在于a)设置传输装置(9，11，12，18，30)，用以将一个接一个排成一行(4)并垂直容器(1)行进方向(7)的顶盖(2)间歇传输到位于一行(5’)密封工位(5)中并彼此隔开一机器节距(m)的至少三个容器(1)的开口(3)上；b)该传输装置(9，11，12，18，30)具有一绕驱动辊(9，11)而引导的带子(12)，顶盖(2)一个接一个可脱离地通过彼此隔开一带节距(13)的保持桥而连接于该带子，并且该带子具有定位装置；以及c)在密封工位(5)的行(5’)的前、后装有固定的测量和显示装置(15，17)。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，每个密封工位(5)具有一设置在诸容器(1)上方并可相对于这些容器(1)移动的带桥(33)、以及一可相对于这些容器(1)移动的密封头(36)。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，从密封工位(5)的行(5’)过来的顶盖带(12)的出口侧端(10)处、在带(12)的驱动辊(9，11)之间设置有一拉伸装置(31)。
4.根据权利要求1到3的任一项的装置，其特征在于，当带(12)被张紧时，机器节距(m)是带节距(t)的三倍。
5.根据权利要求1到4的任一项的装置，其特征在于，在密封工位(5)的行(5’)的出口侧端(10)和拉伸装置(31)之间设置一测量和显示装置。
6.根据权利要求1到5的任一项的装置，其特征在于，带桥(33)是一盒型截面的椭圆形中空体，以松弛地承载和引导顶盖带(12)，定心环(37)分布在密封工位(5)的行(5’)上，并彼此隔一机器节距(m)地连接于带桥(33)，密封头(36)的前端(44)最好可移动通过定心环(37)。
7.根据权利要求1到6的任一项的装置，其特征在于，通过一最好一侧开口且包容密封工位(5)的行(5’)的机罩(28)而设置一净室(27)，用于装填消毒剂，并设有一消毒室(20)，用于包容顶盖带(12)的供给路线。
全文摘要
本发明涉及一种将涂有可密封材料的薄片制成的顶盖密封于彼此隔一定距离(m)并沿第一行进方向(7)由第一传送件(6)间歇传送的容器(1)开口上的装置。本发明目的在于改善这种装置的性能,同时简化顶盖到容器的传送。为此,a)设置传输装置(9,11,12,18,30),用以将一个接一个排成一行并垂直容器(1)行进方向(7)的顶盖间歇传输到位于一系列密封工位中并彼此隔开一机器节距(m)的至少三个容器(1)的开口上;b)该传输装置(9,11,12,18,30)具有一绕驱动辊(9,11)而引导的带子(12),借助于保持件顶盖按照一个带段距离一个接一个临时性地固定于该带子,而所述带子包括定位装置;以及c)在各系列密封工位的行的前、后固定有测量和显示装置(17)。
文档编号B65B7/16GK1241161SQ97180902
公开日2000年1月12日 申请日期1997年11月25日 优先权日1996年12月24日
发明者M·米勒, R·齐尔特 申请人:泰脱拉·拉伐尔持股金融股份有限公司