配有旋转器角度分度装置的预成型坯件输送设备的制作方法

本发明涉及容器预成型坯件、尤其是由诸如聚对苯二甲酸乙二酯(pet)的塑料材料制成的容器预成型坯件的输送。预成型坯件通常包括终止于半球形底部的圆柱形主体、呈现其最终形状的开放颈部以及(通常)将颈部与主体分开的环箍。

背景技术：

在容器制造设备中，一般将未加工的注射预成型坯件散装存储在储存器中。首先从储存器中取出预成型坯件，继而对其调整方向并使其排列成行，以将这些预成型坯件引入配备有红外发射器的热调节单元(通常称为“炉”)中。在炉中，将预成型坯件加热至高于其玻璃化转变温度(对于pet约为80℃)的温度。

然后将如此加热过的预成型坯件转移到配备有多个模具的成型单元中，在模具中通过吹塑或拉伸吹塑使预成型坯件按容器模腔成型。

在炉中，通过包括多个链节的输送链将预成型坯件依次输送，每个链节承载用于预成型坯件的支撑件。该支撑件相对于链节滑动枢转地安装，通常称为“旋转器”。

旋转器通常包括与齿轮相固连的心轴，该齿轮与齿条啮合，旋转器还包括安装在心轴上的旋转器鼻部。旋转器鼻部用于将装合到预成型坯件的颈部中。

这样，嵌套在心轴头部上的预成型坯件在炉中被驱动同时进行平移和旋转，以完全暴露于红外发射器的辐射。

同一设备必须能适合于制造不同样式的容器，特别是不同容量的容器。一种给定样式的预成型坯件可适用于多种样式的容器，但不是适用于全部容器样式。炉也必须能够确保加热不同样式的预成型坯件。预成型坯件不是仅通过其主体形状(和大小)来区分的：它们有时具有不同直径的颈部。

可以很容易地理解，因此有必要用直径适合于待加热的新样式预成型坯件的另一旋转器鼻部来代替每个旋转器鼻部。

旋转器鼻部一般通过卡口安装在心轴上，该卡口以心轴上开有的凹槽的形式呈现，凹槽中接合与旋转器鼻部相固连的销。因此，取下旋转器鼻部就需要使心轴固定不转以及使旋转器鼻部旋转(角度通常在10°到20°之间)，以使销与卡口脱开。相反地，安装新的旋转器鼻部同样需要使心轴固定不转，调整旋转器鼻部的方向以便将销与卡口直对，然后将销引入卡口中并旋转销，以便将销锁定在卡口中。

这些操作通常是手工完成的，这解释了为什么更换所有旋转器鼻部需要数小时，而在此期间整个生产线都处于停机状态。由于现代化生产线每小时大约产出40000个容器，因此可以理解尽可能地减少更换旋转器鼻部必要的干预时间是至关重要的。

已经提出了将这种干预自动机械化的方法：欧洲专利申请ep2976207(sacmi)因此描述了具有夹具的多轴机械手，该夹具抓紧旋转器鼻部来使销脱离卡口并露出心轴。如此取下的旋转器鼻部置于储盒中，机械手从储盒中取出新的旋转器鼻部，并将其安装在露出的心轴上。

但该解决方案仍有改善余地。一方面，未指出如何使心轴固定不转以便可进行拆卸(或安装旋转器鼻部)，这使所提出的解决方案的实用性质受到质疑。另外，由于心轴的角度位置可能会从一个旋转器到另一个旋转器发生变动，因此机械手不得不摸索尝试以将销与卡口直对定位，这会浪费时间。

技术实现要素：

因此，一目的是提出一种实用解决方案，其允许在预成型坯件输送设备中自动化更换旋转器鼻部。

必然的一目的则是最大程度地减少更换所需时间，以减少生产线的停机时间。

为此，首先提出一种用于输送容器预成型坯件的输送设备，每个预成型坯件具有圆柱形主体和开放颈部，输送设备包括：

-齿条；

-沿路径移动的输送链，输送链包括相互铰接的多个链节，每个链节承载与每个链节相固连的至少一个护套并承载旋转器，旋转器具有：

相对于护套滑动枢转地安装的心轴；

与心轴连成一体旋转的齿轮，齿轮在路径工作段上与齿条啮合；

通过卡口可拆卸地固定在心轴上的旋转器鼻部；

-用于对旋转器进行角度分度的分度装置，分度装置直对齿轮脱离齿条的局部的路径非工作段，分度装置包括凸轮，每个旋转器都具有与心轴相固连的凸轮从动件，凸轮从动件在路径非工作段中与凸轮配合，以便在路径非工作段将心轴置于预定固定的角度位置；

-操纵器，具有用于拆卸旋转器鼻部的工具，工具在工作区域中活动，工作区域至少部分地在分度装置正上方延伸，以便在心轴保持在其预定固定的角度位置时确保拆卸旋转器鼻部。

因此，心轴在预定的角度位置临时固定不转，这为通过机械手拆卸和安装旋转器鼻部的操作提供了便利并提升了速度。可以考虑单独或组合方式采用的各种附加特征。因此，例如：

-凸轮从动件以滚轮形式呈现；

-凸轮从动件与承载齿轮的接头相固连；

-凸轮包括具有凹槽的板；

-凹槽是直形的；

-凸轮在凹槽的延伸部分中包括具有面对的聚敛表面的一对引导件；

-引导件铰接安装在板上；

-引导件通过复位弹簧相连接；

-卡口由在心轴一端部开有的弯曲凹槽形成，旋转器鼻部所承载的销接合在其中；

-旋转器鼻部具有扁平面，用于拆卸旋转器鼻部的互补工具的接合。

其次，提出了在如上述设备中从心轴拆卸旋转器鼻部的方法，该方法包括以下操作：

-通过凸轮从动件与凸轮的配合将心轴保持在预定固定的角度位置；

-当心轴保持在其预定固定的角度位置时，通过工具取下旋转器鼻部。

有利地，通过与旋转器鼻部固连的工具施加的例如旋转然后平移来将旋转器鼻部取下。

附图说明

通过下文参照附图对给出的实施例进行的描述，将体现出本发明的其他目的和优点，附图中：

图1是预成型坯件输送设备的局部透视图；

图2是从另一角度看的图1的设备的局部透视图；

图3是该设备的以分度装置为中心的细部的局部透视图；

图4是透视图，示出链的一些链节及其旋转器，还示出分度装置；

图5是从另一角度示出与图4相同的构件的透视图。

图6是图5的圆形部分vi中截取的细部的放大视图；

图7是沿图4的vii-vii平面的剖面图；

图8是透视图，示出接合在分度装置凸轮中的单独一对旋转器，并且示出了从其中一个旋转器取下了旋转器鼻部；

图9是图8的圆形部分ix中截取并以旋转器鼻部为中心的细部的放大视图。

具体实施方式

图1和图2示出了用于输送预成型坯件2的输送设备1，容器应基于预成型坯件(通过吹塑或拉伸吹塑)成型。

每个预成型坯件2(在图4中用虚线表示出一个)包括圆柱形主体3、从主体3第一端部延伸的开放颈部4和从主体3另一端部延伸的半球形底部。在所示的示例中，预成型坯件2包括将颈部4与主体3分开的环箍5。

在此，设备1设置用于依次将预成型坯件2在被称为炉的热调节单元6中输送，该炉以隧道的形式呈现，预成型坯件2在其中应被加热至高于其玻璃化转变温度的温度，以便随后在配备有具有给定样式容器的模腔的多个模具的成型单元(未显示)中被成型为容器。

第一，设备1包括固定的框架7和与框架7相固连的齿条8。在所示的示例中，齿条8包括叠置的两个条段8a、8b。例如，每个条段8a、8b以链或带的形式呈现，沿预定的轮廓(在这种情况下为椭圆形)呈(如将看到的非闭合的)环状延伸。

第二，设备1包括沿着路径移动的输送链9。该路径是预定的，并且至少局部地与齿条8的轮廓贴合。为此，在附图中特别是在图1和图2中仅示出了链9的一部分，该链9在轮10上循环，其中至少一个轮是电动轮。在图1中，这种轮10的轮廓以虚线示出。

链9包括彼此铰接的多个链节11。为使两个相继的链节11铰接在一起，链9包括联接器12，该联接器包括一对相互旋转铰接的柱块13，每个柱块设有孔口14。

每个链节11承载至少一个护套15，护套与每个链节相固连(一体地同时平移和旋转)。如图7所示，护套15穿过柱块13的孔口14，并且插置有形成光滑(可能经过润滑的)轴承的衬管16。

每个链节11还承载用于预成型坯件2的支撑件17。该支撑件17，由于其旋转特性而以下被称为旋转器，具有：

o相对于护套15滑动枢转地安装的心轴18；

o与心轴18连成一体旋转的齿轮19；

o通过卡口21以可拆卸方式固定在心轴18上的旋转器鼻部20。

卡口指通过嵌合随后小角度(小于360°，甚至小于180°，最通常而言甚至小于120°)旋转来将第一零件快速固定在第二零件上的任何系统。

将心轴18相对于护套15(以及相对于链节11)的旋转轴线标为a。

如图1和图2所示，齿条8不是连续的，而是局部断开的，这限定了路径的工作段pa(齿条8在其中延伸)和局部的非工作段pi(齿条8在其中断开)。

在路径工作段pa上，齿轮19和齿条8啮合。因此，链9相对于齿条8的平移运动驱动齿轮19(连同与该齿轮相固连的心轴18以及固定在心轴18上的旋转器鼻部20)绕轴线a旋转。

当预成型坯件2安装在旋转器鼻部20上时，预成型坯件2被驱动进行相同的旋转，使得其主体3的整个表面暴露于炉6的辐射。

如图所示，尤其如图7所示，齿轮19以盘的形式形成在接头22上，该接头22包括装合在心轴18上的筒体23，齿轮19在其一端部延伸，接头还包括直径小于齿轮19直径的法兰24，法兰24在齿轮19的相反方向上。

为了减小预成型坯件2之间的轴距，从而提高生产率，链9承载有交替安装的两种旋转器：

第一类型(图7左侧)，其中安装了接头22，使得齿轮19在心轴18的端部延伸以啮合齿条8的第一条段8a；

第二种类型(图7右侧)，其中，接头22相对于第一种类型的接头22反过来安装，即其中法兰24在心轴18的端部延伸，齿轮19啮合齿条8的第二条段8b。

根据图4至图7所示的实施例，每个链节11承载一对相邻的旋转器17(每个类型一个)。

对于每个旋转器17而言，每个链节11承载固定在护套15上的顶出器25。该顶出器25以围绕心轴18的一部分和旋转器鼻部20的穿孔套筒的形式呈现。顶出器25在护套15上的固定通过紧压配实现并插置有o形圈j。但是，可以考虑用另一种方式例如通过磁化、通过拧紧、通过卡口或类似方式进行这种固定。

每个旋转器17在展开位置和缩回位置之间相对于护套15(并因此相对于顶出器25)平移安装，在该展开位置，旋转器鼻部20突出于顶出器25的支撑端部面26(图7)，以装合在预成型坯件2的颈部4中(所谓的套装操作)，在该缩回位置，旋转器鼻部20容纳在顶出器25中，以从中取出颈部4，而颈部4抵靠在顶出器25的支撑端部面26上(所谓的剥离操作)。

在设备1的未示出的区域中，推动件接合到接头22中，以使接头22(以及连同心轴18和旋转器鼻部20一起)相对于护套15(以及相对于顶出器25)从其展开位置平移到缩回位置或反向地平移，复位弹簧27插在护套15和心轴18之间，以将心轴持久地推向其展开位置(图7)。

如已经提及的，通过卡口21将旋转器鼻部20固定到心轴18上。

根据图8和图9所示的实施例，卡口21由在心轴18一端部(与齿轮19相反)开有的弯曲凹槽形成。更具体地，该凹槽包括：平行于旋转轴线a并通到心轴18端部的轴向部分21a；以及终止于凹口21c的不通的横向部分21b(相对于轴线a)。

相应地，旋转器鼻部20承载销28，该销28将接合到卡口21中。如图7所示，销28被弹簧29弹性推压，从而可使旋转器鼻部20和心轴18之间的轴向间隙消除。当销28定位在凹口21c中时，旋转器鼻部20相对于心轴18固定同时不平移也不旋转(图9，右侧)。

为了从心轴18上取下旋转器鼻部20，应使心轴固定不转，并对旋转器鼻部20施加旋转运动(如图9左侧，上部弯曲箭头所示)、以及随后平移运动(同样如图9上部右箭头所示)。

旋转器鼻部20在心轴上的固定以相反顺序操作。

根据优选实施例，卡口21是双重的，即心轴18包括一对以180°的角度偏移的相同的凹槽，而相应地，旋转器鼻部20包括两个径向相对的销28，它们可以由同一杆形成。

第三，如图1和图2所示，设备1包括直对路径非工作段pi的用于对旋转器17进行分度的分度装置30，分度装置的功能是临时地将心轴18保持在预定恒定的角度取向，以允许配有适当工具32的自动化操纵器31从心轴取下旋转器鼻部20，以便用另一个具有不同直径的鼻部来代替取下的鼻部。

为此，分度装置30包括凸轮33，并且每个旋转器17都具有与心轴18相固连的凸轮从动件34，凸轮从动件在路径非工作段pi中与凸轮33配合，以便在该非工作段pi中将心轴18(以及因此只要旋转器鼻部20安装在其中时也即旋转器17)置于预定固定的角度位置(对于所有旋转器17而言该位置都一样，模数为180°)。

凸轮从动件34相对于心轴的轴线a而言偏离轴心，以当其与凸轮33配合时产生心轴18的旋转扭矩。

在所示的示例中，凸轮从动件34与接头22相固连。更具体地，当旋转器17是齿轮19在心轴18的端部延伸的类型时(图7左侧)，凸轮从动件34由齿轮19承载；当旋转器17为法兰24在心轴18的端部延伸的类型时(图7右侧)，凸轮从动件34由法兰24承载。

根据附图中、更具体地在图4至图7中所示的实施例，凸轮从动件34呈滚轮的形式。该滚轮34例如安装在旋紧在接头22上的双头螺栓35上。

根据附图中、更具体地在图4和图8中所示的实施例，凸轮33包括具有凹槽37的板36(该板可以由金属或塑料制成，例如由聚甲醛即pom制成)。在路径非工作段pi位于路径直线部分的示例中，凹槽37是直形的。

为了导引心轴18逐渐进入所需的角度位置并且因而限制冲击，凸轮33在凹槽37的延伸部分(以及按链9的移动方向而言在凹槽上游)中包括具有面对的聚敛表面39的一对引导件38。

例如，每个引导件38以具有长方形或正方形截面的条杆形式呈现，由与板相同的材料制成(例如，由pom制成)。引导件38有利地借助于枢轴40(例如呈双头螺栓的形式)铰接安装在板36上。

根据优选实施例，每个引导件38在自由端部倒角。此外，如图4、图5和图8所示，引导件38有利地通过复位弹簧41(在所示示例中以牵引方式运行)相连接，该复位弹簧41趋于使引导件在分离时朝向彼此复位，例如当一个旋转器17靠近时滚轮34承靠在两者之一上时引导件会分开。该弹簧41起到减震器的作用，吸收滚轮34抵靠到引导件38的部分震动。

第四，为当旋转器位于路径非工作段pi中时取下旋转器鼻部20，设备1配备有自动化操纵器31，其位于路径非工作段pi附近。

操纵器31至少以竖直平移和绕竖直轴线旋转的方式铰接。但是，根据附图所示的实施方式，操纵器31是多轴机械手。

操纵器31具有固定基座42(例如，如图1和图2所示，安装在框架7上)、以及铰接的支架43。

支架43的一端部配有工具32，该工具32设计成通过将鼻部与卡口21脱开来确保通过旋转和平移拆卸旋转器鼻部20。

为此，工具32在工作区域zt中活动，该工作区域至少部分地在分度装置30正上方延伸。在图1、图2和图4中，以虚线矩形的形式示意性地示出了工作区域zt。可以理解该形状并不限制工作区域zt的确切轮廓(实际上其取决于工具32的自由度)，而只是旨在相对于设备1的更一般环境体现该工作区域。

在所示的示例中，旋转器鼻部20具有扁平面44(对于所有样式的旋转器鼻部20而言，扁平面的形状和尺寸均恒定)。对于工具32而言，其有利地包括旋转卡盘45，该旋转卡盘45承载一对主夹具46，该对主夹具46在允许工具32置于旋转器鼻部20上方的分离位置和靠近位置之间可滑动地安装，在靠近位置，夹具46夹紧扁平面44，以便使工具与旋转器鼻部20固连在一起而旋转(图9)。

优选地，操纵器31还经设计(和编程控制)以确保顶出器25提前撤离。为此，在所示的示例中，工具32具有一对副夹具47(具有檐沟型廓)，该对副夹具47在分离位置和靠近位置之间可滑动地安装在卡盘45上，分离位置允许使工具32置于顶出器25上方，在靠近位置，夹具47夹紧顶出器25，通过轴向牵引确保顶出器撤离，o形圈j在该牵引作用下径向压缩，直到从护套15释放出顶出器25。

根据特定实施例，顶出器25可以在其撤离期间旋转地固连于旋转器鼻部20，以用作允许鼻部拆卸的工具。

操作如下。

只要旋转器17通过其齿轮19在路径工作段pa中联接到齿条8，旋转器就通过输送链9的平移而被驱动旋转。

一旦旋转器17到达路径非工作段pi时，其齿轮19就从齿条8上脱开，使得旋转器17暂时自由旋转。然而，当齿轮19脱离齿条8时取向为任意方向的凸轮从动件34接合到凸轮33，凸轮33在凸轮从动件上施加产生心轴18绕其轴线a的旋转扭矩的反作用力。

一旦凸轮从动件34接合在凹槽37中，且只要凸轮从动件34没有从凹槽中脱开，心轴18的角度取向则为固定的取向。因此操纵器31的工具32首先借助副夹具47抓紧顶出器25以通过轴向牵引将其从护套15取下。

顶出器25由操纵器31搁放在储盒(优选地邻近设备1)中。

然后，在第二步中，操纵器的工具32借助主夹具46抓紧旋转器鼻部20，以对其施加旋转运动(图9中箭头的弯曲部分)继而平移运动(图9中箭头的直形部分)，来使销28与卡口21脱离接合，从而使旋转器鼻部20与心轴18脱离，在这些操作中，心轴18保持固定不转。

当心轴18保持固定时，机械手31的工具32必须对旋转器鼻部20施加的旋转角度从一个旋转器17到另一个旋转器是恒定的(并且小)，这有利于旋转器鼻部20的拆卸。

在取下旋转器鼻部20之后，其被操纵器31搁放在储盒中。

然后通过操纵器31将新的旋转器鼻部20从储盒中取出，并通过与上述拆卸顺序相反的安装顺序将新的旋转器鼻部安装在心轴18(事先露出)上。

由于心轴18的角度位置没有变化(心轴仍处于路径非工作段pi中，凸轮从动件34仍与凸轮33配合)，因此已知卡口21的定位，操纵器31可以直接将新的旋转器鼻部20的销28接合到卡口中，而不必摸索尝试，这再次有利于快速安装。

最终，操纵器31从储盒中取出顶出器25，其以与上述前面顶出器25拆卸顺序相反的安装顺序将顶出器安装在护套15上。

在如上所述顶出器25可以在被撤离时旋转地固连于旋转器鼻部20的实施变型中，则同时替换了顶出器25和旋转器鼻部20。在这种情况下，操纵器31的工具32抓紧顶出器25，以将其从护套15上取下，直到顶出器接合到旋转器鼻部20上，然后借助用作工具的顶出器25对旋转器鼻部20施加取下鼻部所需的运动(旋转，平移)。然后，由操纵器31将一对顶出器25-旋转鼻部20搁放在储盒中，然后由储盒中取出的另外一对顶出器25-旋转器鼻部20取而代之。

为提高旋转器17角度分度的精度，可以考虑设置对凸轮33位置进行调节。因此，在图3所示的示例中，分度装置30具有凸轮33调节系统，该系统包括例如纵向(沿旋转器17的移动方向)的滑动件48和横向(垂直于旋转器17的移动方向)的滑动件49。

此外，引导件38可以通过定位销50以最小的角度间隔保持，定位销50在弹簧41的促动下，贴靠在板36上形成的挡块51上。