容器處理機(jī)器和方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及容器處理機(jī)器和方法，具體涉及有包括下述部件的至少一個操作單元(18)的容器處理機(jī)器(1)：支撐已填充且封閉的容器(3)底部(12)的第一支撐裝置(21)；與容器的端部(17)相配合的第二支撐裝置(24)；沿軸線(E)移動以執(zhí)行底部從底部膨脹并限定容器最大內(nèi)部體積的第一結(jié)構(gòu)變形至第二結(jié)構(gòu)的操作的柱塞(31)；及被激活以沿軸線在與底部分離的第一位置和柱塞限定底部的第二結(jié)構(gòu)的第二位置之間移動柱塞的致動器裝置(35)；機(jī)器還包括激活致動器裝置以沿軸線將柱塞移動的控制裝置(41)；第二支撐裝置在變形操作期間沿軸線與第一支撐裝置保持恒定距離；控制裝置包括測量與在變形操作期間由柱塞施加在底部的最大變形力(F)相關(guān)的物理量(I)以確定容器是否適當(dāng)填充的測量裝置(42)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用于處理容器(例如塑料瓶)的機(jī)器和方法。更具體地，本專利技術(shù)涉及一種將已填充并封閉的容器貼標(biāo)簽和變形的機(jī)器和方法。本專利技術(shù)較為有利地但非排他地適用于塑料熱填充容器領(lǐng)域，下面的描述將參照這個領(lǐng)域，盡管這絕不旨在對由所附權(quán)利要求定義的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。
技術(shù)介紹
如已知的，前面所提到類型的容器在已填充有熱的(例如在大約85℃的)可灌注產(chǎn)品或液體之后，首先經(jīng)歷加蓋操作并隨后被冷卻以返回到室溫。通過加蓋操作的作用，存在于容器頂部(“頭空間”)內(nèi)的加熱空氣膨脹，由此造成應(yīng)力，該應(yīng)力往往造成容器在側(cè)壁和底壁處的總體膨脹。容器接下來經(jīng)歷的冷卻造成包含在容器內(nèi)的空氣體積的減小以及液體產(chǎn)品體積的最小程度的減小，反之亦然；由此產(chǎn)生低壓，這往往會將容器的側(cè)壁和底壁向內(nèi)拉。如果這些壁不具有足夠的剛性以抵抗前面披露的應(yīng)力的作用，則這會導(dǎo)致容器壁內(nèi)的變形。為了抑制在容器內(nèi)的產(chǎn)品冷卻期間產(chǎn)生的壓應(yīng)力而不在容器上產(chǎn)生不期望的變形，一般這些容器在側(cè)壁上設(shè)置有一系列的垂直面板，這些面板被稱為“真空面板”。這些面板在壓應(yīng)力存在時向容器內(nèi)側(cè)變形，由此使得它能耐受熱填充過程，不會在容器的其它區(qū)域中產(chǎn)生不期望的變形。同樣，將要經(jīng)歷熱填充過程的已知容器也可具有在壓應(yīng)力作用下適于向上變形的優(yōu)化下部或底部。即使所披露的解決方案允許“減輕”容器的一些特定部分(即垂直真空面板或底部)上的壓應(yīng)力，由此避免在容器其它部分上出現(xiàn)不期望有的變形，但它們不會使前述應(yīng)力消失，換句話說，容器在任何情形下仍然受到內(nèi)部壓應(yīng)力的作用并因此必須設(shè)置有能夠抵抗這些應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。專利申請WO2006/068511示出了具有可變形底部的容器，該底部可具有兩種不同的結(jié)構(gòu)(configuration)：第一不穩(wěn)結(jié)構(gòu)，其中該底部具有中央?yún)^(qū)域，該中央?yún)^(qū)域相對于與之緊鄰的最外部周邊區(qū)域向下伸出；以及第二穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其中該中央?yún)^(qū)域向容器內(nèi)縮回，即在相對于相鄰周邊區(qū)域被配置在較高的位置。在用熱的可灌注產(chǎn)品填充之后，容器的底部具有第一不穩(wěn)結(jié)構(gòu)并且必須通過與其耦合的特定杯形元件支撐。由此，容器底部的向下變形可被最大化而不危及容器的穩(wěn)定支撐，因為這種支撐是由杯形元件提供的。在冷卻之后，在第二穩(wěn)定結(jié)構(gòu)下，底部可通過外部作用(例如由桿或柱塞執(zhí)行的垂直向上推動)而變形，隨后可以去除杯形元件。容器底部從第一結(jié)構(gòu)至第二結(jié)構(gòu)的變形確定容器的容納體積的顯著減小遠(yuǎn)大于簡單地通過借助單純壓應(yīng)力的作用使底部變形而在已知容器中獲得的容納體積的減小；因此最終效果是基本上消除了作用在容器內(nèi)側(cè)上的壓應(yīng)力。本申請人已觀察到，這種操作可能變得相當(dāng)關(guān)鍵，因為容器在變形后的最終結(jié)構(gòu)取決于多個因素，不僅與進(jìn)行這種操作的方式相關(guān)聯(lián)，而且與經(jīng)受變形的容器的初始條件相關(guān)聯(lián)。特別是，本申請人已經(jīng)觀察到，非適當(dāng)填充的容器(即填充過多或填充低于所期望水平的容器)可以以非可預(yù)測的方式對柱塞的變形作用做出反應(yīng)：例如，填充過多的容器會在其底部不充分地變形，在柱塞釋放后，塑料材料可能恢復(fù)到其原始的第一結(jié)構(gòu)；替代地，非充分填充的容器可以因柱塞的作用而被破壞。還應(yīng)當(dāng)注意，容器的不適當(dāng)?shù)淖冃慰赡軙绊戨S后標(biāo)簽的施加。眾所周知，標(biāo)簽需要具有良好定義的幾何形狀以及足夠的剛性的接收表面。接收表面的該第二個特點對于自粘膠標(biāo)簽或壓敏標(biāo)簽尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的是尋找一種簡單的和具成本效益的解決方案以便以可靠和可重復(fù)的方式檢查經(jīng)受過變形操作的容器的質(zhì)量。該目的是通過如權(quán)利要求1所述的容器處理機(jī)器來實現(xiàn)的。本專利技術(shù)進(jìn)一步涉及如權(quán)利要求10所述的容器處理方法。附圖說明為了更好地理解本專利技術(shù)，下面僅借助非限定示例并參照附圖披露了優(yōu)選的實施實施方式，在附圖中：圖1示出了根據(jù)本專利技術(shù)的容器處理機(jī)器的示意平面圖，為清楚起見已去除一些部件；圖2是在第一條件下圖1的機(jī)器的操作單元的比例放大的、部分截面?zhèn)纫晥D；圖3是在第二條件下圖2的操作單元的比例放大的、部分截面?zhèn)纫晥D，該第二條件處于在相應(yīng)容器上的變形操作的結(jié)束時；圖4示出了圖3的作用在填充過多的容器上的操作單元的比例放大的部分截面?zhèn)纫晥D；以及圖5是示出在變形操作過程中由圖2至圖4的操作單元施加在有差別地填充的容器上的變形力隨時間而變化的曲線圖。具體實施方式參見圖1，附圖標(biāo)記1表示用于在被填充和封閉的容器(特別是塑料瓶3)上施加標(biāo)簽2并用于使所述瓶3變形以將它們轉(zhuǎn)換至所期望的最終結(jié)構(gòu)的作為整體的處理機(jī)器。機(jī)器1主要包括支撐結(jié)構(gòu)4(圖1中僅部分可見)以及以可繞垂直中軸線A轉(zhuǎn)動的方式安裝在支撐結(jié)構(gòu)4上的轉(zhuǎn)盤5。轉(zhuǎn)盤5通過入口行星輪6接納擬貼標(biāo)簽的一系列瓶3，該入口行星輪6在第一傳送站7與轉(zhuǎn)盤5配合并被安裝以繞與軸線A平行的縱軸線B轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤5還從貼標(biāo)簽單元8(其本身是已知的并且僅示意地表示)接收一系列矩形或正方形標(biāo)簽2，該貼標(biāo)簽單元8在第二傳送站9與轉(zhuǎn)盤5配合。轉(zhuǎn)盤5將一系列已貼標(biāo)簽的瓶3釋放至出口行星輪10，該出口行星輪10在第三傳送站11與轉(zhuǎn)盤5配合并被安裝以繞與軸線A和軸線B平行的縱軸線C轉(zhuǎn)動。如從圖2和圖3中可以清楚看到的那樣，每個瓶3具有縱軸線D、底部12和可移走的蓋17，蓋17施加在瓶3的開口頸13上，并限定瓶3本身的與底部12相對的端部。在圖示情形下，底部12具有：具有軸線D的環(huán)形周邊區(qū)15，其徑向地向外并界定相應(yīng)的瓶3的環(huán)形停靠表面；以及中央凹進(jìn)區(qū)16，其由周邊區(qū)15包圍并沿軸線D在瓶3的垂直位置相對于周邊區(qū)15一般布置在較高位置，即頸部13高于底部12放置；換句話說，中央?yún)^(qū)16被布置在沿軸線D的離頸部13的距離小于頸部13和周邊區(qū)15之間的距離的位置。底部12是可變形的并可具有兩種不同的結(jié)構(gòu)，如圖2和圖3所示。在第一結(jié)構(gòu)(圖2)中，底部12的中央?yún)^(qū)16變形并向下膨脹，即被布置在沿軸線D離頸部13的距離最大的位置，以界定瓶3的最大內(nèi)部體積；在第二結(jié)構(gòu)(圖3)中，第二結(jié)構(gòu)(圖3)在瓶適當(dāng)變形時獲得，中央?yún)^(qū)16相對于第一結(jié)構(gòu)向相應(yīng)的瓶3的內(nèi)部縮回，即相對于第一結(jié)構(gòu)，中央?yún)^(qū)16被布置在沿軸線D離頸部13的距離較小的位置。顯然，瓶3在底部12的第二結(jié)構(gòu)中具有比在第一結(jié)構(gòu)下的容量體積小的容量體積。瓶3在其已被填充有可灌注產(chǎn)品(通常是液體食品產(chǎn)品)并且在頸部13用蓋17封閉的條件下被饋送到轉(zhuǎn)盤5。在圖示的情況下，瓶本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種具有至少一個操作單元(18)的容器處理機(jī)器(1)，所述操作單元(18)進(jìn)而包括：?配置成支撐已填充且封閉的容器(3)的底部(12)的第一支撐裝置(21)；?配置成與所述容器(3)的與所述底部(12)相對的端部(17)配合的第二支撐裝置(24)；柱塞(31)，其選擇性地沿給定的軸線(E)移動以執(zhí)行所述容器(3)的所述底部(12)的從第一結(jié)構(gòu)至第二結(jié)構(gòu)的變形操作，在所述第一結(jié)構(gòu)下，所述底部(12)膨脹并限定所述容器(3)的最大內(nèi)部體積，在所述第二結(jié)構(gòu)下，所述底部(12)相對于所述第一結(jié)構(gòu)至少部分地向所述容器(3)內(nèi)縮回，以限定比在所述第一結(jié)構(gòu)下的所述容器(3)的內(nèi)部體積小的所述容器(3)本身的內(nèi)部體積；以及?致動器裝置(35)，其選擇性地被激活以沿所述軸線(E)在第一位置和第二位置之間移動所述柱塞(31)，所述第一位置與所述容器(3)的所述底部(12)分離，在所述第二位置，所述柱塞(31)限定所述底部(12)的所述第二結(jié)構(gòu)；所述機(jī)器(1)還包括控制裝置(41)，所述控制裝置(41)被配置成選擇性地激活所述致動器裝置(35)，以沿所述軸線(E)將所述柱塞(31)從所述第一位置移動到所述第二位置，反之亦然；其特征在于，在所述變形操作期間，所述第二支撐裝置(24)沿所述軸線(E)與所述第一支撐裝置(21)保持恒定的距離；并且，所述控制裝置(41)包括測量裝置(42)，所述測量裝置(42)用于測量與在所述變形操作期間通過所述柱塞(31)施加在所述容器(3)的所述底部(12)的最大變形力(F)相關(guān)的物理量(I)以確定所述容器(3)是否被適當(dāng)?shù)靥畛洹?/span>...

【技術(shù)特征摘要】
2014.08.29 EP 14182771.71.一種具有至少一個操作單元(18)的容器處理機(jī)器(1)，所述操作單元
(18)進(jìn)而包括：
-配置成支撐已填充且封閉的容器(3)的底部(12)的第一支撐裝置(21)；
-配置成與所述容器(3)的與所述底部(12)相對的端部(17)配合的第二支撐
裝置(24)；
柱塞(31)，其選擇性地沿給定的軸線(E)移動以執(zhí)行所述容器(3)的所述
底部(12)的從第一結(jié)構(gòu)至第二結(jié)構(gòu)的變形操作，在所述第一結(jié)構(gòu)下，所述底
部(12)膨脹并限定所述容器(3)的最大內(nèi)部體積，在所述第二結(jié)構(gòu)下，所述底
部(12)相對于所述第一結(jié)構(gòu)至少部分地向所述容器(3)內(nèi)縮回，以限定比在所
述第一結(jié)構(gòu)下的所述容器(3)的內(nèi)部體積小的所述容器(3)本身的內(nèi)部體積；以
及
-致動器裝置(35)，其選擇性地被激活以沿所述軸線(E)在第一位置和第
二位置之間移動所述柱塞(31)，所述第一位置與所述容器(3)的所述底部(12)分
離，在所述第二位置，所述柱塞(31)限定所述底部(12)的所述第二結(jié)構(gòu)；
所述機(jī)器(1)還包括控制裝置(41)，所述控制裝置(41)被配置成選擇性地
激活所述致動器裝置(35)，以沿所述軸線(E)將所述柱塞(31)從所述第一位置移
動到所述第二位置，反之亦然；
其特征在于，在所述變形操作期間，所述第二支撐裝置(24)沿所述軸線
(E)與所述第一支撐裝置(21)保持恒定的距離；并且，所述控制裝置(41)包括測
量裝置(42)，所述測量裝置(42)用于測量與在所述變形操作期間通過所述柱塞
(31)施加在所述容器(3)的所述底部(12)的最大變形力(F)相關(guān)的物理量(I)以確
定所述容器(3)是否被適當(dāng)?shù)靥畛洹?br>2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其中所述控制裝置(41)進(jìn)一步包括比較
器裝置(43)，所述比較器裝置(43)用于比較所述物理量(I)的測得值(I0)與相同
的所述物理量(I)的閾值(IV)或閾值范圍(IR)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器，其中所述控制裝置(41)被配置成在所述
物理量(I)的所述測得值(I0)不同于所述閾值范圍(IR)或不同于給定量的所述閾
值(IV)時產(chǎn)生用于拒絕所述容器(3)的拒絕信號(R)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器，其中當(dāng)所述物理量(I)的測得值(I0)超過
所述閾值(IV)或所述閾值范圍(IR)時，由所述控制裝置(41)產(chǎn)生所述拒絕信號
(R)，以表明所述容器(3)填充過多。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述致動器裝置
(35)包括電動馬達(dá)，特別是線性馬達(dá)(36)，并且其中所述物理量(I)是在所述變
形操作期間被所述電動馬達(dá)吸收的電流。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其中，所述第一支撐裝置
(21)包括停靠元件(22)，所述停靠元件(22)被配置為支撐所述容器(3)的所述底
部(12)并具有貫通開口(30)，所述柱塞(31)移動通過所述貫通開口(30)以使所
述容器(3)的所述底部(12變形。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的機(jī)器，其還包括：輸送裝置
(5)，其用于沿橫向于所述軸線(E)的處理路徑(P)推進(jìn)所述操作單元(18)和所述
容器(3)；和貼標(biāo)簽裝置(8)，其用于在所述操作單元(18)和所述容器(3)正在由
所述輸送裝置(5)沿所述處理路徑(P)推進(jìn)時將標(biāo)簽(2)施加到所述容器(3)的外
表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器，其中所述操作單元(18)還包括由所述輸

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：拉法埃萊·帕斯，斯特凡諾·莫利納里，馬泰奧·維格納利，
申請(專利權(quán))人：西得樂獨(dú)資股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：意大利;IT