容器处理机器和方法技术

本发明专利技术涉及容器处理机器和方法，具体涉及有包括下述部件的至少一个操作单元(18)的容器处理机器(1)：支撑已填充且封闭的容器(3)底部(12)的第一支撑装置(21)；与容器的端部(17)相配合的第二支撑装置(24)；沿轴线(E)移动以执行底部从底部膨胀并限定容器最大内部体积的第一结构变形至第二结构的操作的柱塞(31)；及被激活以沿轴线在与底部分离的第一位置和柱塞限定底部的第二结构的第二位置之间移动柱塞的致动器装置(35)；机器还包括激活致动器装置以沿轴线将柱塞移动的控制装置(41)；第二支撑装置在变形操作期间沿轴线与第一支撑装置保持恒定距离；控制装置包括测量与在变形操作期间由柱塞施加在底部的最大变形力(F)相关的物理量(I)以确定容器是否适当填充的测量装置(42)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于处理容器(例如塑料瓶)的机器和方法。更具体地，本专利技术涉及一种将已填充并封闭的容器贴标签和变形的机器和方法。本专利技术较为有利地但非排他地适用于塑料热填充容器领域，下面的描述将参照这个领域，尽管这绝不旨在对由所附权利要求定义的保护范围进行限制。
技术介绍
如已知的，前面所提到类型的容器在已填充有热的(例如在大约85℃的)可灌注产品或液体之后，首先经历加盖操作并随后被冷却以返回到室温。通过加盖操作的作用，存在于容器顶部(“头空间”)内的加热空气膨胀，由此造成应力，该应力往往造成容器在侧壁和底壁处的总体膨胀。容器接下来经历的冷却造成包含在容器内的空气体积的减小以及液体产品体积的最小程度的减小，反之亦然；由此产生低压，这往往会将容器的侧壁和底壁向内拉。如果这些壁不具有足够的刚性以抵抗前面披露的应力的作用，则这会导致容器壁内的变形。为了抑制在容器内的产品冷却期间产生的压应力而不在容器上产生不期望的变形，一般这些容器在侧壁上设置有一系列的垂直面板，这些面板被称为“真空面板”。这些面板在压应力存在时向容器内侧变形，由此使得它能耐受热填充过程，不会在容器的其它区域中产生不期望的变形。同样，将要经历热填充过程的已知容器也可具有在压应力作用下适于向上变形的优化下部或底部。即使所披露的解决方案允许“减轻”容器的一些特定部分(即垂直真空面板或底部)上的压应力，由此避免在容器其它部分上出现不期望有的变形，但它们不会使前述应力消失，换句话说，容器在任何情形下仍然受到内部压应力的作用并因此必须设置有能够抵抗这些应力的结构。专利申请WO2006/068511示出了具有可变形底部的容器，该底部可具有两种不同的结构(configuration)：第一不稳结构，其中该底部具有中央区域，该中央区域相对于与之紧邻的最外部周边区域向下伸出；以及第二稳定结构，其中该中央区域向容器内缩回，即在相对于相邻周边区域被配置在较高的位置。在用热的可灌注产品填充之后，容器的底部具有第一不稳结构并且必须通过与其耦合的特定杯形元件支撑。由此，容器底部的向下变形可被最大化而不危及容器的稳定支撑，因为这种支撑是由杯形元件提供的。在冷却之后，在第二稳定结构下，底部可通过外部作用(例如由杆或柱塞执行的垂直向上推动)而变形，随后可以去除杯形元件。容器底部从第一结构至第二结构的变形确定容器的容纳体积的显著减小远大于简单地通过借助单纯压应力的作用使底部变形而在已知容器中获得的容纳体积的减小；因此最终效果是基本上消除了作用在容器内侧上的压应力。本申请人已观察到，这种操作可能变得相当关键，因为容器在变形后的最终结构取决于多个因素，不仅与进行这种操作的方式相关联，而且与经受变形的容器的初始条件相关联。特别是，本申请人已经观察到，非适当填充的容器(即填充过多或填充低于所期望水平的容器)可以以非可预测的方式对柱塞的变形作用做出反应：例如，填充过多的容器会在其底部不充分地变形，在柱塞释放后，塑料材料可能恢复到其原始的第一结构；替代地，非充分填充的容器可以因柱塞的作用而被破坏。还应当注意，容器的不适当的变形可能会影响随后标签的施加。众所周知，标签需要具有良好定义的几何形状以及足够的刚性的接收表面。接收表面的该第二个特点对于自粘胶标签或压敏标签尤为重要。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是寻找一种简单的和具成本效益的解决方案以便以可靠和可重复的方式检查经受过变形操作的容器的质量。该目的是通过如权利要求1所述的容器处理机器来实现的。本专利技术进一步涉及如权利要求10所述的容器处理方法。附图说明为了更好地理解本专利技术，下面仅借助非限定示例并参照附图披露了优选的实施实施方式，在附图中：图1示出了根据本专利技术的容器处理机器的示意平面图，为清楚起见已去除一些部件；图2是在第一条件下图1的机器的操作单元的比例放大的、部分截面侧视图；图3是在第二条件下图2的操作单元的比例放大的、部分截面侧视图，该第二条件处于在相应容器上的变形操作的结束时；图4示出了图3的作用在填充过多的容器上的操作单元的比例放大的部分截面侧视图；以及图5是示出在变形操作过程中由图2至图4的操作单元施加在有差别地填充的容器上的变形力随时间而变化的曲线图。具体实施方式参见图1，附图标记1表示用于在被填充和封闭的容器(特别是塑料瓶3)上施加标签2并用于使所述瓶3变形以将它们转换至所期望的最终结构的作为整体的处理机器。机器1主要包括支撑结构4(图1中仅部分可见)以及以可绕垂直中轴线A转动的方式安装在支撑结构4上的转盘5。转盘5通过入口行星轮6接纳拟贴标签的一系列瓶3，该入口行星轮6在第一传送站7与转盘5配合并被安装以绕与轴线A平行的纵轴线B转动。转盘5还从贴标签单元8(其本身是已知的并且仅示意地表示)接收一系列矩形或正方形标签2，该贴标签单元8在第二传送站9与转盘5配合。转盘5将一系列已贴标签的瓶3释放至出口行星轮10，该出口行星轮10在第三传送站11与转盘5配合并被安装以绕与轴线A和轴线B平行的纵轴线C转动。如从图2和图3中可以清楚看到的那样，每个瓶3具有纵轴线D、底部12和可移走的盖17，盖17施加在瓶3的开口颈13上，并限定瓶3本身的与底部12相对的端部。在图示情形下，底部12具有：具有轴线D的环形周边区15，其径向地向外并界定相应的瓶3的环形停靠表面；以及中央凹进区16，其由周边区15包围并沿轴线D在瓶3的垂直位置相对于周边区15一般布置在较高位置，即颈部13高于底部12放置；换句话说，中央区16被布置在沿轴线D的离颈部13的距离小于颈部13和周边区15之间的距离的位置。底部12是可变形的并可具有两种不同的结构，如图2和图3所示。在第一结构(图2)中，底部12的中央区16变形并向下膨胀，即被布置在沿轴线D离颈部13的距离最大的位置，以界定瓶3的最大内部体积；在第二结构(图3)中，第二结构(图3)在瓶适当变形时获得，中央区16相对于第一结构向相应的瓶3的内部缩回，即相对于第一结构，中央区16被布置在沿轴线D离颈部13的距离较小的位置。显然，瓶3在底部12的第二结构中具有比在第一结构下的容量体积小的容量体积。瓶3在其已被填充有可灌注产品(通常是液体食品产品)并且在颈部13用盖17封闭的条件下被馈送到转盘5。在图示的情况下，瓶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少一个操作单元(18)的容器处理机器(1)，所述操作单元(18)进而包括：‑配置成支撑已填充且封闭的容器(3)的底部(12)的第一支撑装置(21)；‑配置成与所述容器(3)的与所述底部(12)相对的端部(17)配合的第二支撑装置(24)；柱塞(31)，其选择性地沿给定的轴线(E)移动以执行所述容器(3)的所述底部(12)的从第一结构至第二结构的变形操作，在所述第一结构下，所述底部(12)膨胀并限定所述容器(3)的最大内部体积，在所述第二结构下，所述底部(12)相对于所述第一结构至少部分地向所述容器(3)内缩回，以限定比在所述第一结构下的所述容器(3)的内部体积小的所述容器(3)本身的内部体积；以及‑致动器装置(35)，其选择性地被激活以沿所述轴线(E)在第一位置和第二位置之间移动所述柱塞(31)，所述第一位置与所述容器(3)的所述底部(12)分离，在所述第二位置，所述柱塞(31)限定所述底部(12)的所述第二结构；所述机器(1)还包括控制装置(41)，所述控制装置(41)被配置成选择性地激活所述致动器装置(35)，以沿所述轴线(E)将所述柱塞(31)从所述第一位置移动到所述第二位置，反之亦然；其特征在于，在所述变形操作期间，所述第二支撑装置(24)沿所述轴线(E)与所述第一支撑装置(21)保持恒定的距离；并且，所述控制装置(41)包括测量装置(42)，所述测量装置(42)用于测量与在所述变形操作期间通过所述柱塞(31)施加在所述容器(3)的所述底部(12)的最大变形力(F)相关的物理量(I)以确定所述容器(3)是否被适当地填充。...

【技术特征摘要】
2014.08.29 EP 14182771.71.一种具有至少一个操作单元(18)的容器处理机器(1)，所述操作单元
(18)进而包括：
-配置成支撑已填充且封闭的容器(3)的底部(12)的第一支撑装置(21)；
-配置成与所述容器(3)的与所述底部(12)相对的端部(17)配合的第二支撑
装置(24)；
柱塞(31)，其选择性地沿给定的轴线(E)移动以执行所述容器(3)的所述
底部(12)的从第一结构至第二结构的变形操作，在所述第一结构下，所述底
部(12)膨胀并限定所述容器(3)的最大内部体积，在所述第二结构下，所述底
部(12)相对于所述第一结构至少部分地向所述容器(3)内缩回，以限定比在所
述第一结构下的所述容器(3)的内部体积小的所述容器(3)本身的内部体积；以
及
-致动器装置(35)，其选择性地被激活以沿所述轴线(E)在第一位置和第
二位置之间移动所述柱塞(31)，所述第一位置与所述容器(3)的所述底部(12)分
离，在所述第二位置，所述柱塞(31)限定所述底部(12)的所述第二结构；
所述机器(1)还包括控制装置(41)，所述控制装置(41)被配置成选择性地
激活所述致动器装置(35)，以沿所述轴线(E)将所述柱塞(31)从所述第一位置移
动到所述第二位置，反之亦然；
其特征在于，在所述变形操作期间，所述第二支撑装置(24)沿所述轴线
(E)与所述第一支撑装置(21)保持恒定的距离；并且，所述控制装置(41)包括测
量装置(42)，所述测量装置(42)用于测量与在所述变形操作期间通过所述柱塞
(31)施加在所述容器(3)的所述底部(12)的最大变形力(F)相关的物理量(I)以确
定所述容器(3)是否被适当地填充。
2.根据权利要求1所述的机器，其中所述控制装置(41)进一步包括比较
器装置(43)，所述比较器装置(43)用于比较所述物理量(I)的测得值(I0)与相同
的所述物理量(I)的阈值(IV)或阈值范围(IR)。
3.根据权利要求2所述的机器，其中所述控制装置(41)被配置成在所述
物理量(I)的所述测得值(I0)不同于所述阈值范围(IR)或不同于给定量的所述阈
值(IV)时产生用于拒绝所述容器(3)的拒绝信号(R)。
4.根据权利要求3所述的机器，其中当所述物理量(I)的测得值(I0)超过
所述阈值(IV)或所述阈值范围(IR)时，由所述控制装置(41)产生所述拒绝信号
(R)，以表明所述容器(3)填充过多。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的机器，其中，所述致动器装置
(35)包括电动马达，特别是线性马达(36)，并且其中所述物理量(I)是在所述变
形操作期间被所述电动马达吸收的电流。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的机器，其中，所述第一支撑装置
(21)包括停靠元件(22)，所述停靠元件(22)被配置为支撑所述容器(3)的所述底
部(12)并具有贯通开口(30)，所述柱塞(31)移动通过所述贯通开口(30)以使所
述容器(3)的所述底部(12变形。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的机器，其还包括：输送装置
(5)，其用于沿横向于所述轴线(E)的处理路径(P)推进所述操作单元(18)和所述
容器(3)；和贴标签装置(8)，其用于在所述操作单元(18)和所述容器(3)正在由
所述输送装置(5)沿所述处理路径(P)推进时将标签(2)施加到所述容器(3)的外
表面上。
8.根据权利要求7所述的机器，其中所述操作单元(18)还包括由所述输

【专利技术属性】
技术研发人员：拉法埃莱·帕斯，斯特凡诺·莫利纳里，马泰奥·维格纳利，
申请(专利权)人：西得乐独资股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT