本发明涉及往返于操作单元的容器的移动系统，该操作单元特别是用于由塑料材料制成的瓶的吹制单元或填充单元。
背景技术：
在包装工厂中，通过线性运输系统(输送机等)或旋转运输系统来实施容器在工厂中的各个操作单元之间的移动(均分配给特定的处理阶段)，换句话说就是所谓的分配星形件(distributionstar)。后者特别用于包括使用转盘(carousel)的旋转系统，容器在该转盘上受到特定的处理。
例如，从预制件开始的瓶吹制阶段发生在支撑于旋转转盘上的吹制单元中。由红外烤炉中的通道适时加热的预制件由也与转盘同步旋转的分配星形件移动，该分配星形件将每个单个预制件传送到吹制单元。另一个分配星形件位于相对于转盘的旋转方向的下游位置，其收集由吹制单元吹制的瓶，并通过其它运输装置(分配星形件或线性输送机)将其发送，以用于后续处理。
包括相同的处理方法的另一个示例是用产品对瓶进行填充，其发生在支撑多个填充阀的旋转转盘上。在这种情况下，也将单个瓶从与转盘同步旋转的分配星形件传送到相应的填充单元，并且从位于相对于转盘的旋转方向的下游的另一个分配星形件取出填充后的瓶。
从上文可知，容器所受到的处理(例如吹制或填充)必须在容器的装载分配星形件与收集分配星形件之间的行程的圆形部分中发生。因此，为了避免容器的装载星形件与收集星形件之间的干涉，这种行程的圆形部分具有小于360o的角振幅，以产生其中不实施操作的死角。这无疑限制了转盘的旋转速度，不可能将处理时间减少到一定限度以上，并因此也限制了工厂的生产力。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题在于提供一种往返于处理单元的容器的移动系统，其允许克服现有技术的缺点并提高工厂的生产力。
如所附权利要求中所概述的容器的移动系统克服了这种问题，其限定构成本说明书的不可分割的部分。
本发明的另一目的是一种用于包括移动系统的容器的处理的系统。其包括：转盘，在所述转盘的周边布置有多个所述处理单元；所述容器的分配单元，包括至少一个分配星形件，所述分配星形件基本上位于所述转盘的切线处并且同步地但在与所述转盘相反的方向上旋转，其中，所述分配单元包括用于将所述容器传送到相应的所述处理单元的多个上夹具以及用于将所述容器从所述处理单元传送到所述分配单元的多个下夹具，并且其中，所述处理单元包括能在上位置与下位置之间移动的夹具，所述上位置在所述分配单元的所述上夹具的水平处，以通过所述分配单元的相应的所述上夹具来取出所述容器，而所述下位置在所述分配单元的所述下夹具的水平处，以用于将所述容器传送到所述处理单元。
本发明的另一目的是一种用于从加热的预制件吹制瓶的系统，其包括：-烤炉，用于加热所述预制件，-移动系统，包括旋转转盘，在所述旋转转盘的周边布置有多个吹制单元，所述吹制单元包括用于吹制和成形所述瓶的模具以及能在上位置与下位置之间移动的压缩空气的分配器头，在所述下位置中，所述分配器头从上方关闭所述模具并且通过所述预制件的颈部吹送压缩空气，以及分配单元，朝向所述吹制单元分配所述预制件，并从所述吹制单元朝向所述分配单元分配吹制的所述瓶，-运输系统，朝向后续处理单元运输吹制的所述瓶，其中所述移动系统是上述移动系统。
附图说明
本发明的其他特征和优点将通过参考以下附图对作为示例给出的非限制性的实施例的各种示例的描述而变得更清楚：
图1表示包括根据本发明的移动系统的容器吹制系统的俯视平面图；
图2a表示根据第一实施例的本发明的移动系统的细节的侧视图；
图2b表示图2a中的细节的第二实施例的侧视图；
图2c表示图2a中的细节的第三实施例的侧视图；
图3表示图2c中的细节的立体图；
图4表示图2c中的细节的一部分的放大侧视图；
图5表示根据本发明的吹制单元的侧视图；
图6a至图6d表示图5中的吹制单元的工作方案的简化操作顺序；
图7表示处于操作阶段的图5中的吹制单元的细节的正面示意性截面图；
图8表示图2c中的细节的分解立体图；
图9表示图8中细节的俯视平面图；
图10表示图9中的细节的下凸轮的立体图；
图11表示根据本发明的被动夹具的分解立体图；
图12a表示处于关闭状态的根据本发明的主动夹具的俯视平面图；
图12b表示处于打开状态的图12a中的视图；
图12c表示处于关闭状态的图12a中的夹具的仰视平面图；
图12d表示处于打开状态的图12c中的视图；
图13a表示处于第一操作阶段的根据本发明的吹制单元的不同实施例的侧视图；
图13b表示处于第二操作阶段的图13a中的视图；
图14a表示处于关闭状态的图13a中的吹制单元的夹具的俯视平面图；
图14b表示处于打开状态的图14a中的视图；
图15表示图13b中的吹制单元的细节的侧视图；
图16表示包括根据本发明的移动系统的容器吹制系统的第二实施例的俯视平面图。
具体实施方式
参考图1，示出了由塑料材料(通常为pet)制成的瓶的吹制系统，整体上用标记1表示，其包括用于将预制件加热到软化温度的烤炉2、吹制转盘4和分配单元3，该吹制系统：
-将加热的预制件从烤炉2中取出，并将其传送到所述吹制转盘4，以及
-从吹制转盘4中取出吹制的瓶，并将其传送到运输系统5以用于发送瓶进行后续的处理。
工厂还包括用于将预制件发送到烤炉2的运输系统5’。通常，烤炉2是红外烤炉。因此，烤炉2和运输系统5、5’都是非常常规的，并且因此将不再进一步描述。
吹制转盘4总体上也是常规类型的，其通过驱动器(未示出)而与分配单元3同步旋转。吹制转盘4包括沿其周边的多个吹制单元6，该吹制单元包括用于吹制并成形瓶的模具、用于将加压流体引入所述模具内的预制件中的装置，以及用于将预制件从所述分配单元3传送到所述模具的装置。在下面的描述中将提供进一步的细节。
根据图2a中所示的第一实施例，分配单元3包括相对于彼此同轴放置的第一分配星形件7和第二分配星形件8，第一分配星形件7相对于第二分配星形件分配星形8位于顶部处。分配星形件7、8铰接到支撑结构12。
两个分配星形件7、8中的每一个均包括沿其边缘的多个夹具13、14，该夹具适于分别钩住预制件的颈部或瓶的颈部。在一些实施例中，这种夹具是被动类型的，换句话说，该夹具适用于由于与容器的颈部的干涉而打开，并且由于预装载的弹性装置的作用而关闭以再次施加密封作用，如稍后将更好地描述的。
分配星形件7、8通过相应的驱动器10、11而独立旋转。驱动器10、11优选地为无刷旋转马达，其被编程为与吹制转盘同步旋转(参见图1中的箭头)，以便将正处理的预制件传送到分配星形件7、8与转盘4之间的切点。
根据本发明的移动系统被设计成使得上分配星形件7从烤炉2中取出加热的预制件并且将其传送到在转盘4上运送的吹制单元6，而下分配星形件8从分配单元6取出吹制的瓶并将其传送到运输系统5。
从下面的描述中可以清楚地认识到夹具13、14和吹制单元6的工作的进一步细节。
图2b和图2c示出了本发明的分配单元3的不同实施例的两个变型，其中，两个分配星形件7、8已被单个分配星形件107代替，该单个分配星形件包括多个第一夹具13和多个第二夹具14，其中，第一夹具13相对于第二夹具14位于顶部处并且在竖直轴线上与其对准。为此，第一夹具13也将被表示为“上夹具”，并且第二夹具14也将被表示为“下夹具”。
图2b中的变型与图2c中的变型之间的差异并没有过多地关于分配星形件107的操作机制，而是该差异主要在于图2c中的变型的更大的结构紧凑性。因此，下面的描述将涉及分配单元107的后一种形式，应当理解的是，其也可以同样适用于图2b中的形式，但是必须在机器的设计中进行必要的修改。
因此，参照图2c、图3和图4，分配星形件107包括支撑盘107a，该支撑盘可旋转地支撑在支撑结构12上并由驱动器10(优选为无刷马达)旋转。驱动器10直接连接到或通过减速器连接到与支撑盘107a成一体的驱动轴10a。
在一些实施例中，支撑结构12是中空的，以用于在其中接收驱动器10。合适的可拆卸栅格15允许接近驱动器以执行必要的维护。
第一夹具13和第二夹具14被成对地安装在借助于销17铰接到支撑盘107a的旋转台16上。这允许夹具13、14围绕销17的轴线以交互方向倾斜一确定的旋转角度α(见图9)。这种旋转角度取决于与所生产的容器的格式关联的特定运动规律，但是其优选地小于约70o。夹具13、14围绕销17的交替移动由凸轮18控制，如稍后将更详细描述的，其允许夹具13、14保持处于与容器(预制件或瓶)的颈部干涉的状态中持续用于其往返于吹制单元6的传送所需的时间。实际上，考虑到转盘4和分配单元3两者都在相应的箭头(见图1)的方向上旋转，夹具13、14必须沿与分配单元3的旋转相反的方向遵循这种往复旋转，以保持与容器的颈部接触足够长的时间段以允许传送。
如上所述，夹具13、14的这种交替的旋转移动由图8和图10所示的凸轮18致动，该凸轮包括具有椭圆形形状的凹槽18a，其形成凸轮路径。凸轮18附接到支撑结构12。
相反，图9示出了示出夹具13(在该图的底部)相对于另外两个夹具13位于角度α的相对端的平面图。
图11示出了旋转台16的分解图，在旋转台16上安装有下夹具14，而相应的上夹具13未示出。
台16与销17成一体，该销附接到板19。板19被设计成容纳形成于支撑盘107a(图9)上侧的座20中，以便引导在夹具13、14的交互方向上的旋转。
下夹具14在底部处附接到旋转台16。夹具14包括夹具主体21，该夹具主体包括滑动接合到滑动件23的托架22，该滑动件附接到旋转台16。托架22相对于支撑盘107a的周边横向布置，以便允许夹具14相对于盘107a的周边的远离或前进移动。在托架22的两侧处，两个弹簧24a、24b的第一端附接到夹具主体21，而夹具主体的相对端则附接到旋转台16。弹簧24a、24b优选是压缩弹簧，以便对夹具主体21施加推力，以将其从收回位置带到展开位置。
夹具14的爪25a、25b铰接到夹具主体21。每个爪25a、25b与小杆26a、26b耦接。两个小杆26a、26b通过弹簧27(特别是压缩弹簧)连接。这样，下夹具14是被动类型的，换句话说，与由弹簧27施加的回复力不同，下夹具的打开和关闭通过干涉该容器的颈部来执行。
旋转台16包括夹具13、14的交替移动的致动器构件，该致动器构件包括搁架28，两个同轴的轮29a、29b在构成凸轮18的从动构件的底部处铰接到搁架28上，其被设计成与凸轮轮廓18a相互作用。轮29a、29b的轴线相对于销17是偏心的，用作杆以允许旋转台16的这种旋转移动。
另一个轮30在底部处铰接到夹具主体21上，以便与凸轮轮廓18a相互作用并允许夹具14相对于旋转台16的远离或前进移动。根据适当的运动规律，这种运动学、旋转台16的交替旋转和夹具14的展开收回的组合允许夹具14与容器(具体地，吹制的瓶)的颈部产生期望的干涉，以便实现其从吹制单元的收集。
上夹具13也通过与托架22成一体的连接元件31附接到旋转台16。然而，在一些实施例中，上夹具13能够在与下夹具14的托架22不同的其自身的托架上滑动，但是尽管如此也可以与其一体地移动。上夹具13的移动因此与下夹具14的移动相同并且同步地发生。
在一些优选实施例中，上夹具13是主动夹具，换句话说，其打开由合适的凸轮主动地控制。
参考图12a、图12b、图12c和图12d，上夹具13包括两个爪13a、13b，这两个爪通过相应的铰接件44a、44b铰接到夹具主体43b上。爪13a、13b中的每一个包括杆元件45a、45b，该杆元件沿与爪13a、13b相对于铰接件44a、44b的方向相反的方向延伸。杆元件45a、45b的远端46a、46b通过弹簧47(特别是牵引弹簧)接合。
在两个杆元件45a、45b之间放置有止动元件48，以保持爪13a、13b克服弹簧47的回复力而关闭。止动元件48包括小板49，在小板49的对应于相对端的一侧，空转地安装有两个轴承50，以搁置在杆元件45a、45b的内表面上。小杆51附接在小板49的相对侧上。小杆51沿着与夹具13的轴线x大致垂直的方向布置。小杆51的远端包括向上突出的轮52。止动元件48安装在与夹具主体43成一体的支撑主体48’上，使得小杆51的近端和小板49通过销49’连接，该销竖直地穿过支撑主体48’。
如例如图4中所示，第二凸轮53在支撑盘107a上方附接到支撑结构12，其具有凸轮路径53a，上夹具13的轮52能够与该凸轮路径相互作用，由此构成凸轮的从动构件。
如图12b和图12d所示，当由带有轮52的凸轮53引导的小杆51相对于其初始位置与小板49一起旋转一定角度时，位于小板49的相对端处的轴承50对角地布置，以由于受到弹簧47影响的回复力而允许杆元件45a、45b的往复前进，从而允许夹具13的爪13a、13b打开。当小杆51移回到由凸轮53再次引导的初始位置(图12a和图12c)中时，轴承50返回到横向位置，使杆元件45a、45b抵抗弹簧47的阻力而离开，从而关闭爪13a、13b。
在一些实施例中，下夹具14和上夹具13两者都是主动式的。而在其它实施例中，它们都是被动式的。
图5示出了根据本发明的吹制单元的实施例。吹制单元6包括由两个半模32a(在侧视图中只能看到所述半模中的一个)和底盘33构成的模具32，其被设计成对应于吹制的瓶的释放点而打开并且在待吹制的预制件的收集点的下游立即再次关闭，以便允许接近内部腔体。吹制单元6还包括分配器头34(所谓的“钟形件”)，该分配器头连接到压缩空气源并设置有分配器喷嘴，该分配器喷嘴可在升高位置(如图5所示)与降低位置之间移动，在降低位置中，分配器头34在顶部处关闭模具32的腔体，使得其是防漏的，并且分配器喷嘴通过预制件的颈部引入压缩空气。
压缩空气的分配器头34可通过致动器36而沿着导向件35竖直移动。到目前为止所示的吹制单元的结构和工作是完全常规的，并且因此将不再进一步描述。
本发明的吹制单元6与常规的吹制单元的不同之处在于，其包括夹具37，该夹具在分配器头34的所述升高位置和与模具32的上表面接触的降低位置之间可移动。夹具37位于分配器头34下方并且允许从分配单元3的上夹具13收集加热的预制件以及将其插入到位于降低位置(换句话说，在分配单元3的下夹具14的水平处)的模具32中。夹具37是被动类型的，因此预制件的抓持是通过与其颈部的直接相互作用而进行的。
如在图6a至图6d中的操作顺序中更好地示出的(其中，吹制单元6以简化形式表示以便于运动学运动的理解)，夹具37借助于具有c形轮廓的臂38连接到分配器头34，其具有在分配器头34的主体上滑动的部分。例如，如果分配器头34具有圆柱形形状，则臂38将借助于所述主体上的滑动环部分而与其相关联。分配器头34包括在顶部处的肩部34’以及在所述肩部与臂38的滑动部分之间的弹簧39。
再次参考图6a至图6d中的操作顺序，图6a表示这样一种状态：其中，已经通过分配单元3的上夹具13将加热的预制件p传送到吹制单元的夹具37，并且其中，分配器34头-夹具37组件由致动器36降低到夹具37与模具32的上表面的接触位置(图6b)。
接着，(图6c)致动器36进一步降低分配器头34，压缩该弹簧39，允许分配器喷嘴插入预制件p的颈部中。
最后，图6d示出了这样一种阶段：其中，在瓶吹制结束时，致动器36升起分配器头34-夹具37组件并使其返回到初始位置，其中，夹具37可以从分配单元3取出另一个加热的预制件。夹具37由于解压缩的弹簧39而返回到其初始位置。
图7示出了如何通过夹具37将加热的预制件p释放到模具32。夹具37包括具有与预制件p的颈部接触的边缘40的两个爪37a、37b，其中，边缘40具有向下的喇叭形轮廓。在模具32的上表面具有锥形元件41，该锥形元件具有适用于引入预制件p的尺寸和形状的竖直通道42。当夹具37下降直到其与模具32的上表面相互作用时(图6b)，爪37a、37b的喇叭形轮廓40干涉锥形元件41，该锥形元件的锥度的特征为与锥体的基部的角度β小于边缘(40)的扩口相对于爪37a、37b的平面的角度γ。这种干涉引起爪37a、37b打开并且因此预制件p在模具32内被释放。
图13a和图13b示出了用标记106表示的吹制单元的不同实施例，其中，与第一实施例相同的元件用相同的标记表示。
与上述吹制单元6的第一种形式的不同之处在于，夹具137是主动类型的并且独立于分配器头34移动。
更具体地，夹具137被支撑在l形棒54上，l形棒进而连接到在致动器的作用下在引导件56中滑动的竖直杆55，使得夹具137可以采取：升高位置(图13a)，其中，从分配单元3收集加热的预制件；以及降低位置(图13b)，其中，夹具将其自身放置在模具32的上表面的水平处并将预制件传送到其内部腔体中。
如上所述，夹具137是主动类型的，换句话说，其打开-关闭通过与凸轮的相互作用而进行。为此，如图14a、图14b和图15所示，夹具137包括具有相应的抓持部分59a、59b和相应的杆部分60a、60b的两个爪137a、137b。爪137a、137b在抓持部分59a、59b与杆部分60a、60b之间的接合点处借助于形成x形交叉耦接的销58铰接到夹具主体57上。
抓持部分59a、59b通过将其保持在关闭位置的牵引弹簧61而连接(图14a)。而相应的臂61a、61b铰接到杆部分60a、60b的远端上。进而，臂61a、61b的远端铰接到板62上以便形成缩放或四联杆系统。凸轮的从动构件63附接到板62。从动构件63例如由具有与夹具137的y轴垂直的水平轴线的三个轮构成。
从动构件63与具有竖直凸轮轮廓65的凸轮64相互作用，凸轮轮廓65具有朝向夹具137突出的下部部分65’。这样，当在将预制件装载到模具32中的步骤中向下移动的夹具137接近凸轮64时，从动构件63与凸轮65’的路径相互作用，使得板62向前移动。由于缩放系统，爪137a、137b同时打开并移回(参见图14b)。以这种方式，预制件被释放并且夹具137刚好移回足以避免干涉分配器头34，同时该分配器头从升高位置被带到降低的操作位置，在该降低的操作位置中进行瓶的吹制。
从上文的描述中，根据本发明的移动系统的工作是清楚的。从烤炉2出来的加热的预制件由分配单元3的上夹具13取得，该上夹具例如顺时针旋转。当夹具13靠近与反而在相反的方向上旋转的转盘4的切点时，预制件由分配单元3的上夹具13传送到吹制单元6、106的夹具37、137。如所述的，上夹具13是主动类型的，其可沿角度α移动并且沿着夹具的轴线延伸，以便遵循在反向旋转中的分配星形件107的移动，从而延长与预制件接触的时间，帮助其正确的传送。反之亦然，夹具37、137被动地起作用(图14a至图14b中的夹具137仅在将预制件传送到模具32的步骤中主动地起作用)。
因此，夹具37、137降低直到预制件被传送到模具32，并且分配器头34随后立即关闭模具32，并且将压缩空气吹入预制件中以形成瓶。一旦这种操作完成，模具32就在其开始对应于分配单元3之前打开，在此处，吹制的瓶被传送到下夹具14，该下夹具如所述是被动类型的。同样在这种情况下，夹具14的沿角度α的旋转和沿夹具14的夹具轴线的延伸的组合移动帮助将瓶从模具32传送到分配星形件107。然后，如已知的，瓶被传送到运输系统5。
根据本发明的容器的移动系统的不同实施例，如图16所示，分配单元103包括两个分开的分配星形件207、207’，它们部分重叠地布置在不同的平面上。上分配星形件207将包括上夹具13，而下分配星形件207’将包括下夹具14。在这种情况下，两个分配星形件207、207’可以借助于适当的移动传输构件通过不同的驱动器或通过相同的驱动器来移动。此外，分配星形件207、207’中的每一个将具有其自身的凸轮18，以用于夹具13、14的旋转移动和延伸，而仅上分配星形件207也将包括用于上夹具13的主动打开-关闭的凸轮53。
两个分配星形件207、207’位于与转盘4的不同点的切线处，一个用于将预制件传送到模具，并且一个用于将瓶从模具中取出，即使它们的部分重叠允许这种接触点非常接近在一起。
根据本发明的容器的移动系统的主要优点在于，预制件的传送点和吹制的瓶的收集点基本重合或非常接近(图16中的变型)。这允许转盘的整个或大部分旋转被用于完成吹制操作。这种显著有用的路径增加(或者换句话说，死角的减少)允许转盘4的旋转速度增加，从而提高了工厂的生产力。
此外，上述移动系统的空间布置还允许尺寸的显著减小、改进的驱动管理(特别是在仅使用一个驱动器11的情况下)以及不太需要维护。
显然，仅描述了本发明的一些特定实施例，本领域的专家将能够在不背离本发明的保护范围的情况下进行所有必要的修改以使其适应特定的应用。
例如，尽管前面的描述专用于瓶吹制机器，本发明的容器的移动系统也可以容易地应用于其它机器类型。典型的示例是用于填充瓶的机器，其中，模具32被支撑待填充的瓶的板代替，并且压缩空气的分配器头34被与填充液体流体连通的填充阀代替。
在上述填充机器的另一变型中，夹具37、137和填充阀的竖直移动可以由瓶支撑板的移动来代替，在这种情况下，瓶支撑板将在升高位置(在升高位置中，板从分配星形件107接收瓶，并且其中，填充通过填充阀来进行)与降低位置(在降低位置中，所填充的瓶由分配星形件107的下夹具14取得)之间移动。