专利名称：用于分拣物品的装置和活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于分拣物品的装置。本发明尤其涉及一种用来 从传送带上的大量物品中分拣物品的装置。在此，所述大量物品沿传 送带传送方向在探测单元旁边经过。为传送带配有分拣单元，所述分 拣单元包括至少一个带气缸壳体的气缸和在气缸内引导的活塞，为所 述活塞配有至少一个阀。通过控制件能够将介质经由至少一个管路输 入气缸或者从气缸输出。所述至少一个阀和所述至少一个管路以硬密 封方式共同作用。活塞能够在活塞方向上沿着气缸壳体的滑动面运动 进或运动出气缸。在气缸壳体的滑动面上设置有硬密封的壳体密封元 件，并且在活塞上设置有活塞密封元件。
本发明还涉及一种用于分拣物品的活塞。本发明尤其涉及一种如 下的用于分拣物品的活塞，其中，所述活塞在具有气缸壳体的气缸内 能够在活塞方向上沿着气缸壳体的滑动面运动。在气缸壳体的滑动面 上设置有硬密封的壳体密封元件，并且在活塞上设置有活塞密封元件。
此外本发明还涉及所述活塞在用于分拣液体容器的装置中的应用。
背景技术：
诸如瓶或者饮料罐的液体容器通过在拉伸吹制装置中以吹制成形 的方式由预型坯(Vorfomilingen)拉伸吹制而成。通常不仅要检查预 型坯还要检查由预型坯制造的液体容器，并且对有缺陷的样品进行分 拣，例如通过从在传送带上运行的 一 系列这种预型坯或者液体容器中 识别、评估和剔除有缺陷物品来进行分拣。
5由德国专利DE 102 59 589 B3公开一种制造由合成材料组成的空 心体的方法，该空心体由已加热的预型坯拉伸吹制来制造，其中，在 加热前对预型坯进行监控并挑掉有缺陷的预型坯。在此，至少对一部 分有缺陷的预型坯进行加热，并且在加热完成之后才优选通过由监控 站控制的分拣站以及监控站的评估装置来挑掉有缺陷的预型坯。
由德国实用新型DE 201 14 032 Ul公开一种挑出有缺陷的预型坯 的装置。所述装置包括直接作用于预型坯的、可控制的分拣机构。该 分拣机构基本沿轴向挤压预型坯，进而向着预型坯的支承面对各个预 型坯的瓶颈(Halskmgen)进行挤压。评估装置对带有活塞杆的固定的 气动缸进行控制。当分拣机构通过评估单元获得挑出信号时，则挺杆 通过气动缸从其静止位置冲击式地向下运动至其剔除位置并再次返回 至其静止位置。在此，挺杆碰撞相应预型坯的头部，向下推压预型坯 并由此对预型坯进行分拣。
由德国专利DE 195 16 403 C2公开一种装置，该装置用于选择性地 将在第一输送轨道上传送的瓶转移至第二输送轨道上。该装置包括能 够在直线式路径上往复运动的挺杆，所述挺杆通过驱动装置移入瓶的 运动轨道内，并在此赋予某确定的瓶以横向于传送方向指向的运动冲 力。在移入该对象的运动轨道内时，挺杆具有向下指向的运动分量。 挺杆优选固定在倾斜向下指向的气动缸的活塞杆上，并且以可在两个 竖向的平行的板之间运动的方式引导，气动缸也固定在这两个板之间。
由德国专利DE 27 04 614公开一种装置，该装置借助于第一传送星 形轮和另一传送星形轮以及输入通道和输出通道来分配直立瓶。可移 动的活塞为了将瓶要么推入第一传送星形轮的输出通道，要么推入第 二传送星形轮的输出通道而相应控制活塞。
由德国专利申请DE 36 31 879公开一种用于分拣出有缺陷瓶的装 置。由针对有缺陷瓶的识别站控制的、呈螺旋线(Schraubspiml)形状的偏转装置给予瓶横向于传送带运行方向的运动冲力。偏转装置具有可由马达驱动的轴，该轴带有刷部，该刷部的轮廓位于沿传送带运行方向上升的螺旋线上。
由德国专利DE 32 04 114 C2公开一种用于分拣直立瓶的装置。在水平输送面的一侧上设置有可被控制的转向器，例如可气动操作的挺杆将所述确定的瓶从第一输送轨道偏转到与该第一输送轨道平行的第二输送轨道。在输送面另一侧设置的引导面具有在侧向位于输送面旁边且相对于垂线倾斜的捕获区域，该捕获区域连同抓住瓶底的支撑元件一起将倾斜超出输送面的边缘的瓶保持在稳定的倾斜位置中。在捕获区域内设有至少一个传送机构，该传送机构抓住倾斜而置的瓶且在第二输送轨道方向上运行。
由欧洲专利EP 1 079 120 Bl公开一种压縮空气维护单元(Druckluftwartungseinheit)，并且由德国专利DE 102 47 869 B4公开一
种借助于压力介质操作的工作气缸，这些专利阐述了在用于对有缺陷的预型坯或者瓶进行分拣的装置中，作为气缸阀单元的分拣单元的基本技术。在用于分拣物品(例如有缺陷的预型坯或诸如瓶或饮料罐的液体容器)的现代设备中，对在这样的设备中物品的分拣和通过量的冲程数(Taktzahl)提出了越来越高的要求。在这种设备中，应该快速传送、处理和分拣物品。例如借助于开头所述的分拣单元执行分拣，该分拣单元包括气缸、气缸壳体、阀以及在气缸内引导的活塞。根据现有技术，用于活塞的活塞密封元件以软密封方式构造。软密封材料具有相对较高的摩擦系数，这不利地限制了上述的冲程数。此外，软密封材料易碎、容易被撕裂并变得对于介质可透过，所述介质经由阀导入气缸或者从气缸中导出。另外，与未受损伤的气缸密封元件相比，不平坦的、粗糙化的且具有凸起、突出等的活塞密封元件沿着活塞壳体的滑动面滑动得更慢。受损伤的活塞密封元件的耐久性降低进而活塞的耐久性被降低。被证实为将软密封材料用作活塞区域内的密封元件的另一缺点是，为了避免软密封材料粗糙化，而使用润滑剂(例如油)，所述润滑剂由于活塞的快速运动而树脂化，进而再次降低滑动 能力。因此总之，分拣物品的功能性以及活塞运动的冲程数将遭受影 响，进而使得整个设备的功能遭受影响。
发明内容
因此，本发明的任务在于，完成一种用于分拣物品的装置，与相 同技术领域的装置相比，本发明的装置能够以更高的冲程数将单个物 品从一系列物品中剔除并且能够更可靠地工作，而且更不易受到千扰。
上述任务通过包括权利要求l特征的装置来解决。
本发明的另一任务是，完成用于分拣物品的活塞，与相同技术领 域的活塞相比，所述活塞能够以更高的冲程数将物品从一系列中剔除， 此外能够更可靠地工作，而且更不易受到干扰。
上述任务通过包括权利要求U特征的活塞来解决。
本发明的另一任务是，给出这种活塞的一种应用。
上述任务通过包括权利要求18特征的应用来解决。
如上面已经介绍地，大量物品沿传送带传送方向在依据现有技术 的探测单元旁边经过。探测单元确定无缺陷和有缺陷的物品，这些物 品应该被分拣。为传送带配有分拣单元，所述分拣单元包括至少一个 带有气缸壳体的气缸和在气缸内引导的活塞。给所述活塞分配有至少 一个阀，从而通过控制件能够将例如气体混合物的介质经由至少一个 管路输入气缸或者从气缸输出。至少一个阀和至少一个管路以硬密封 方式共同作用。
通过将介质输入气缸或者从气缸排出，活塞可以在活塞方向上沿着气缸壳体的滑动面进出气缸。在气缸壳体的滑动面上设置有硬密封 的壳体密封元件，并且在活塞上设置有活塞密封元件。当活塞运动时， 则各两个面就相互摩擦或相对滑动。在此，活塞的活塞密封元件的表 面与气缸壳体的滑动面共同作用。如果这时根据本发明同样以硬密封 方式构造活塞密封元件，则与具有软密封的密封材料的活塞密封元件 相比，该活塞密封元件在分拣物品时有利地提高了冲程数。硬密封材 料的摩擦系数更低，由此实现更好的滑动性，进而在借助于活塞分拣 物品方面实现了更高的冲程数。此外硬密封材料更能经受磨损，并且 具有更高的耐久性，这是本发明的另一优点。另外，在针对密封元件 应用硬密封材料情况下不需要油来对滑动面进行润滑，从而避免了油 在滑动面上树脂化，进而避免出现不平坦的滑动面。
相应地，有利的是，至少一个阀和管路同样以硬密封方式共同作 用，这是因为当相应的阀运动时，各两个面也彼此摩擦或者相对滑动。 对此，分别共同作用的成对的阀密封元件和管路密封元件均应该由硬 密封材料制成。在管路上构造有管路密封元件，而在阀上构造有阀密 封元件。
在本发明的一实施方式中，在气缸壳体、活塞、阀和/或管路上的 至少一个密封元件由金属材料制成，例如由钢制成，尤其是由不锈钢
制成。可选地，密封元件可以由涂覆了特氟隆(teflonisiert)的铝、陶 瓷和/或合成材料制成。已知的是，这些材料是反应惰性的、摩擦系数 低的、在其它材料上附着性低的、耐用的，因而在这些材料持续摩擦 的情况下这些材料适合作为稳定的材料，从而为分拣物品方面提供高 冲程数。
出于更好耐久性的原因，分别共同作用的成对的上述密封元件的
材料优选具有同样的硬度，例如方法是可以成对的密封元件由同一
材料制成。尤其是承受高摩擦负荷的成对的活塞密封元件和壳体密封 元件应该由同一材料制成。出于成本原因，当然所有密封元件也可以由同一材料制成。出于该原因以及出于成本原因，活塞同时也是活塞 密封元件，即，在该实施方式中，活塞和活塞密封元件构成一个单元。 此外还推荐，由于与活塞的高摩擦负荷而由耐用材料制成气缸壳体， 例如由不锈钢(VA-钢)制成或者由耐用的合成材料制成，例如耐高温
尼龙(GrivoryHT)。
相应于本发明的装置地规定了用于分拣物品的、根据本发明的活 塞，所述活塞具有上面所介绍的特性和实施形式。
根据本发明的活塞优选应用在用于分拣诸如饮料瓶或者饮料罐的 液体容器的装置中。
下面结合附图进一步描述本发明的实施例及其优点。图中各个元 件彼此的尺寸比例并不总是相应于真实的尺寸比例，这是因为对一些 形体简化地示出而为了更好地图示，与其它元件相协调地放大地示出 另外的形体。
图l示出用于分拣物品的依据现有技术的装置的气缸的示意横截面。
图2示出用于分拣物品的根据本发明的装置的气缸的示意横截面。 图3示出气缸的一实施方式的示意视图，该气缸应用在根据本发明 的装置中。
图4示出用于分拣物品的根据本发明的装置的示意俯视图。
具体实施例方式
对于本发明的相同的或者起相同作用的元件使用同 一 附图标记。 此外为概览起见，在各图中仅示出对于说明相应附图所必需的附图标 记。所示出的实施方式仅为示例(诸如关于根据本发明的装置或者根 据本发明的方法可以如何设计的示例)，而不作为对本发明的封闭式的限定。
图1示意性示出依据现有技术的用于分拣物品3的装置1的气缸10
的横截面(物品3和装置1均未示出，参见图4)。气缸10是装置1的分 拣单元5 (未示出，参见图4)的一部分。
具有活塞杆22的活塞20位于气缸10内部，活塞杆22沿活塞方向KR 进出气缸IO。活塞杆22撞击被探测认为有缺陷的物品3离开传送带2(未 示出，参见图4)。气缸壳体12的内壁的一部分用作活塞20的滑动面14。 根据现有技术，活塞20在其与气缸壳体12的两个接触端部均设有软密 封的活塞密封元件26。活塞20连同活塞杆22—起在活塞方向KR上沿着 气缸壳体12的两个滑动面14依赖于排出或者输入介质7地上下滑动。在 此处示出的实施方式中，气缸10与两个阀30连接， 一个阀30用于将介 质7在管路方向LR上经由管路40引入气缸10，另一阀30用于将介质7沿 另一管路方向LR从气缸10导出到另一管路40中。相应地，在一个管路 40内构造有用于将介质7输入气缸10的输入管路42，并且在另一管路40 内构造有用于将介质7从气缸10输出的输出管路44。
图2示出用于分拣物品3的根据本发明的装置1的气缸10的示意横 截面。与图l的区别在于，活塞密封元件26出于在上面已经详述的原因 而由硬密封材料制成。与此相配地并同样在上面详述地，在气缸10的 气缸壳体12的内壁上对于每两个活塞密封元件26分别安装有同样由硬 密封材料制成的壳体密封元件16。活塞密封元件26随着活塞20的上下 运动而沿着壳体密封元件16滑动。
如在上面已经详述地，优选的是，在管路40与阀30的接触部位上 相应地同样设置有彼此共同作用的阀密封元件36和管路密封元件46， 从而没有介质7通过相应的管路40移动或者仅有限定数量的介质7通过 相应的管路40移动。密封元件36、 46优选由硬密封材料制成。图3示出气缸10的一实施方式的示意视图，该气缸10应用在根据本
发明的装置1中。在气缸10的外侧上设有介质7输入管路42用的接口43 以及介质7输出管路44用的接口45。通过两个阀30使得能够以匹配于活 塞20的受控运动的方式调整待输入或输出的介质7的数量。通过气缸壳 体12上的穿孔显示出壳体密封元件16的位置。活塞20 (因被气缸壳体 12遮盖，在图3中不可见)的活塞杆22突出于气缸。
图4示出用于分拣物品3的根据本发明的装置1的示意俯视图。在传 送带2上沿传送方向TR传送大量物品3。借助于探测单元4测定有缺陷物 品3，探测单元4的结果数据经由探测器线路50继续传导至分拣单元5， 分拣单元5通过活塞20 (在图4中不可见)的活塞杆22以及连接在活塞 杆22上的元件直至超出推动器板(Pusherplatte) 6地在方向KR上撞击有 缺陷物品3。方向KR相对于传送方向TR成锐角地安设。以分拣单元5这 样剔除的物品3从传送带2落下。凭借由硬密封材料制成的根据本发明 的有利的活塞密封元件26,活塞20具有非常短的反应时间，从而能够 快速地实施对各物品3的分拣。
分拣单元5除了包括活塞20和活塞杆22之外，还包括带有上述其它 元件的阀30和气缸10。通过控制件32来控制从阀30排出或输入阀30的 介质7的配量。
已经结合优选实施方式描述了本发明。然而对于专业人士可以设 想到对本发明进行稍加改动或者进行改变，而不会离开下述权利要求 的保护范围。尤其是气缸10能够与更少或者更多个阀30和管路40连接， 并且传送带2可以包括一个或者更多个轨道，而不会离开下述权利要求 的保护范围。
1权利要求
1.用于分拣物品(3)的装置(1)，其中，在传送带(2)上，大量所述物品(3)沿所述传送带(2)的传送方向(TR)在探测单元(4)旁边经过，其中，为所述传送带(2)配有分拣单元(5)，所述分拣单元(5)包括至少一个带气缸壳体(12)的气缸(10)和在所述气缸(10)内引导的活塞(20)，为所述活塞(20)配有至少一个阀(30)，从而通过控制件(32)能够将介质(7)经由至少一个管路(40)输入所述气缸(10)或者从所述气缸(10)输出，其中，所述至少一个阀(30)和所述至少一个管路(40)以硬密封方式共同作用，并且由此所述活塞(20)能够在活塞方向(KR)上沿着所述气缸壳体(12)的至少一个滑动面(14)运动进或运动出所述气缸(10)，并且在所述气缸壳体(12)的所述至少一个滑动面(14)上分别设置有硬密封的壳体密封元件(16)，并且在所述活塞(20)上设置有至少一个活塞密封元件(26)，其特征在于，所述至少一个活塞密封元件(26)同样以硬密封方式构造。
2. 根据权利要求l所述的装置(I)，其特征在于，所述至少一个 管路(40)包括用于所述介质(7)的至少一个输入管路(42)或者至 少一个输出管路(44)，将各一个阀(30)设置到所述至少一个输入 管路(42)或者所述至少一个输出管路(44)中，其中，为所述管路(40)配有至少一个管路密封元件(46)，并且为所述阀(30)配有 至少一个阀密封元件(36)，所述管路密封元件(46)和所述阀密封 元件(36)均是硬密封的。
3. 根据权利要求1至2之一所述的装置(1)，其特征在于，至少 一个所述密封元件(16、 26、 36、 46)由金属材料制成。
4. 根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述金属材料 是钢。
5. 根据权利要求I至2之一所述的装置(1)，其特征在于，至少一个所述密封元件(16、 26、 36、 46)由涂覆了特氟隆的铝制成。
6. 根据权利要求1至2之一所述的装置(1),其特征在于，至少 一个所述密封元件(16、 26、 36、 46)由合成材料制成。
7. 根据权利要求1至2之一所述的装置(1)，其特征在于，至少 一个所述密封元件(16、 26、 36、 46)由陶瓷制成。
8. 根据权利要求1至7之一所述的装置(1)，其特征在于，所述 活塞密封元件(26)和所述壳体密封元件(16)由同一材料制成。
9. 根据权利要求至8之一所述的装置(1)，其特征在于，所述 阀密封元件(36)和所述管路密封元件(46)由同一材料制成。
10. 根据权利要求1至9之一所述的装置(1)，其特征在于，所述 活塞(20)同时也是所述活塞密封元件(26)。
11. 用于分拣物品(3)的活塞(20)，其中，所述活塞(20)在 具有气缸壳体(12)的气缸(10)内能够在活塞方向(KR)上沿着所 述气缸壳体(12)的滑动面(14)运动，其中，在所述气缸壳体(12) 的所述滑动面(14)上设置有硬密封的壳体密封元件(16)，并且在 所述活塞(20)上设置有活塞密封元件(26)，其特征在于，所述活 塞密封元件(26)以硬密封方式构造。
12. 根据权利要求U所述的活塞(20)，其特征在于，所述密封 元件U6、 26)由金属材料制成。
13. 根据权利要求12所述的活塞(20)，其特征在于，所述金属材料是钢。
14. 根据权利要求ll所述的活塞(20)，其特征在于，所述密封元件(16、 26)由涂覆了特氟隆的铝制成。
15. 根据权利要求ll所述的活塞(20)，其特征在于，所述密封 元件(16、 26)由合成材料制成。
16. 根据权利要求ll所述的活塞(20)，其特征在于，所述密封 元件(16、 26)由陶瓷制成。
17. 根据权利要求11至16之一所述的活塞(20)，其特征在于， 所述活塞(20)同时形成所述活塞密封元件(26)。
18. 根据权利要求12所述的活塞(20)在分拣液体容器的装置(1) 中的应用。
全文摘要
公开一种用于分拣物品(3)的装置(1)和活塞(20)。该装置(1)包括分拣单元(5)，所述分拣单元(5)具有至少一个带气缸壳体(12)的气缸(10)和在气缸(10)内引导的活塞(20)，为所述活塞(20)配有至少一个阀(30)。介质(7)能够经由至少一个管路(40)输入气缸(10)或者从气缸(10)输出。所述至少一个阀(30)与至少一个管路(40)以硬密封方式共同作用，并且壳体密封元件(16)与活塞密封元件(26)以硬密封方式共同作用。活塞(20)可以被应用在用于分拣液体容器的装置(1)中。
文档编号B07C5/00GK101664739SQ200910172820
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者伯恩哈德·丹钦格尔, 冈特·劳舍尔 申请人:克罗内斯股份公司