封蓋機的製作方法

2023-07-03 10:34:11

專利名稱：封蓋機的製作方法
技術領域：
本發明涉及封蓋機，更準確地說，涉及用螺旋蓋子或卡口蓋子來封閉容器的機器。
背景技術：
現有技術包括設有圓盤傳送裝置的封蓋機，該圓盤傳送裝置可圍繞垂向軸線轉動並包括承載多個封蓋單元的轉筒，這些封蓋單元圍繞周緣等角度間隔開，且每個封蓋單元包括對準在垂向軸線上的中空軸，該中空軸的底部包括滑套並固定於裝備有夾持機構的封
^^頭o 圓盤傳送裝置還承載位於轉筒下方且與轉筒同軸的圓盤，它提供其上可站立容器的座部。 每個座部在進給工位接納單個容器。與此同時，相應的封蓋單元接納蓋子。
當圓盤傳送裝置在前述進給工位與送出工位之間轉動時，封蓋單元會將蓋子放置在容器的頸部上並擰緊。 封蓋單元因而中空軸能軸向運動和轉動運動，前者是將蓋子定位在容器的頸部上所需的，後者則是將蓋子旋擰到容器上所需的。 傳統上，由齒輪系統來引起單個封蓋單元的轉動運動，而又由同心地對準在圓盤傳送裝置的軸線上的太陽齒輪來使該齒輪系統轉動。 另一方面，由凸輪從動滾子來引起封蓋單元的軸向運動，該凸輪從動滾子附連於
中空軸的前述底部並與和圓盤傳送裝置同軸的轉筒型固定凸輪的軌道配合。 通過夾持器來保持蓋子並將蓋子轉擰到容器上，藉助於位於封蓋頭內部的裝置來
機械地引起夾持器的運動，上述裝置包括諸如可確保牢固地保持在蓋子上的經校準的彈簧。 夾爪在旋擰步驟完成時通過與夾持器相關聯的凸輪裝置的作用而張開，並能克服彈簧產生的阻力。 還有相應的機械離合器與每個封蓋頭相關聯，該機械離合器用來在一旦已將蓋子
擰緊並且在夾爪張開後就切斷向封蓋頭的轉動運動。 所述的這種類型的封蓋機存在某些缺點。 在使承載封蓋頭的中空軸如上所述地轉動和軸向運動時，中空軸往往在夾持器拉簧和凸輪從動滾子的力的作用下運動困難。此外，中空軸受到由於使用滑套所引起的很大的摩擦作用。 此外，單個封蓋單元相當重並因而在圓盤傳送裝置的轉動過程中會受到顯著的離心力和與慣性相關的力。 這些各種各樣的因素導致需要利用高強材料並採用精確的機加工過程，特別是對於凸輪，還需要遵循極其準確和複雜的組裝過程，以實現和保持每個封蓋單元與位於其下方的相關容器的準確軸向對準，並要確保對該軸向對準作定期檢查。 此外，在現有技術的封蓋機中將轉動傳遞到每個封蓋單元的系統利用周轉圓的輪系，從而極為複雜且成本昂貴。

發明內容
本發明的目的是提供一種不受上述缺點影響的封蓋單元，而且該封蓋單元經濟、高效且易於組裝。


現將藉助於附圖以示例的方式來詳細描述本發明，在附圖中-圖1是根據本發明的封蓋機的示意性和局部的平面圖；-圖2是以剖面示意性地示出圖1中封蓋機的詳圖，圖中略去了某些零件；-圖3是以剖面示出的圖2的放大詳圖；-圖4、5及6示出三個不同工作狀態下的圖3的放大詳圖；-圖7是以剖面示意性地示出圖1中封蓋機的詳圖，其為第二可能的實施例；
具體實施例方式
參照圖1，附圖標記1整體地標識封蓋機，該封蓋機藉助於相應的蓋子3來封閉容器2。 還參見圖2和5，每個容器2形成有頸部4，該頸部4具有諸如可與相關蓋子3的內螺紋聯接的外螺紋。 封蓋機1包括安裝成圍繞垂向軸線A轉動的圓盤傳送裝置5，如圖1所示，該圓盤傳送裝置5逆時針旋轉。向圓盤傳送裝置5供給一系列容器2以及獨立的一系列蓋子3，這些容器2和蓋子3都是在進給工位6處從轉動式傳送器7接納來的。 傳送器7可圍繞平行於前述垂向軸線A的軸線轉動，且如圖1中所示逆時針旋轉，傳送器7放置成在第一進給工位8從水平槽溝9接納一系列容器2。 傳送器7還在第二進給工位10從水平槽溝11接納一系列蓋子3，水平槽溝11與前述的槽溝9平行地延伸。 圓盤傳送裝置5設計成將蓋子3與相關的容器2組裝起來，並在組裝後使各裝配
有其蓋子3的容器朝向在送出工位13處工作的第二轉動式傳送器12前進。 第二傳送器12可圍繞平行於前述軸線A的軸線轉動，如圖1所示逆時針旋轉，第
二傳送器12用來將已封蓋的容器2從送出工位13轉移到水平轉移傳送器14。 如圖2所示，圓盤傳送裝置5包括帶有基本上水平的頂壁16的框架15，頂壁16上
設有定中心在垂向軸線A上的管狀凸塊17，該管狀凸塊被穿過壁16並從壁向上延伸的固定
軸18佔據。 一標記為20的管狀體通過插設的軸承19可轉動地安裝到該軸18，它承載有底
部圓形凸緣21和頂部圓形凸緣22。 底部凸緣21用作在其上站立容器2和承載圓盤23的平臺，圓盤23連接到其頂表面並定中心在垂向軸線A上，提供一系列彼此等角度地間隔開的周緣座部24(也參見圖1)。
頂部凸緣22在周緣上形成有多個圓形孔25，每個圓孔對準在垂向軸線B上而與相關的座部24重合。 固定軸18設置成其頂端凸伸到頂部凸緣22的上方並固定於固定凸輪轉筒27的
5底壁26上，該凸輪轉筒27定中心在垂向軸線A上，其外圓柱形壁28設有兩個環形凹槽29和30，分別是上部環形凹槽和下部環形凹槽。 管狀體20、底部凸緣21和頂部凸緣22組合在一起而形成中心轉筒31，該中心轉筒可轉動地安裝在固定軸18上並可由電動機32圍繞垂向軸線A轉動地驅動，如圖2中可見順時針旋轉，電動機32的輸出軸33延伸穿過框架15的頂壁16並承載有設有鍵的小齒輪34，該小齒輪34與內環齒輪35嚙合，內環齒輪35可與底部凸緣21 —體地轉動並定中心在垂向軸線A上。 如圖2至6中所示，每個孔25容納一個相應的封蓋單元36，封蓋單元36設有封蓋頭37，封蓋頭37包括帶有三個等角度間隔開的夾爪的夾持器38，在附圖中僅可見這三個夾爪中的兩個。 更準確地說，每個封蓋單元36對準在相應的軸線B上，由頂部凸緣22支承在一位
置而與相應圓形孔25重合併因而能與中心轉筒31成一體地圍繞垂向軸線A轉動。 參見圖3，每個封蓋單元36裝備有軸嚮導向裝置，該軸嚮導向裝置包括同心地對
準在前述軸線B上的外管狀元件40，該管狀元件40具有位於沿其長度的一中間位置處的環
形凸部41，該凸部41支靠在頂部凸緣22上並通過螺釘裝置42在相應孔25的區域中固定
於該凸緣。 管狀元件40容納同軸對準的管狀體43，該管狀體可沿著封蓋單元的軸線B滑動。
管狀體43在其頂端與橫向於垂向軸線B設置的附件44剛性地相關聯，可滑動地配合由管狀元件40的圓柱形壁提供的軸向槽45。 凸輪從動滾子46安裝在附件44的自由端上，該凸輪從動滾子46在中心轉筒31轉動時定位成與凸輪轉筒27的上部凹槽29相互作用，從而相對於管狀元件40軸向地移動管狀體43。 第二附件47也與管狀體43相關聯，並與前面提及的附件44徑向相對，該第二附件47橫向於垂向軸線B設置，可滑動地配合由管狀元件40的圓柱形壁提供的垂向槽48。
第二附件47的自由端與滑塊49剛性地相關聯，該滑塊49可沿著氣壓缸50的垂向軸線移動，而氣壓缸50通過託架51固定於管狀元件40的圓柱形壁。
滑塊49和氣壓缸50提供與管狀體43相關聯的支承裝置。 特別參見圖3和4，附圖標記52整體地標示傳動裝置，該傳動裝置52同軸地容納在管狀體43並可圍繞垂向軸線B轉動。 傳動裝置52包括最上方的第一部分53，該第一部分53包括設有縱向花鍵55的杆54。 設有花鍵的杆54的頂端延伸超出管狀件43的頂端，並通過離合器57連接到致動裝置56，離合器57與主控制單元58互鎖，在圖3中以方框來示意地表示該主控制單元58。
離合器57位於管狀元件40的內部，佔據由該管狀元件40的頂端所提供的隔室59。 傳動裝置52還包括第二部分60，該第二部分60呈由設有花鍵的杆54驅動而轉動的在內部設有花鍵的管狀軸61的形式，且管狀軸61也可以相對於設有花鍵的杆54軸向滑動。 管狀軸61的底端通過插設的軸承62軸向地連接到管狀體43的底端，並由承載前述封蓋頭37的基本上圓柱形體63封閉，如在本說明書中將更加全面地描述的那樣。
傳動裝置52還包括軸64，該軸64與管狀軸61同軸地對準，且軸64的底端穿過圓柱形體63中的孔65並連接到控制聯動裝置，該控制聯動裝置整體地標示為66，用於打開和關閉夾持器38的夾爪39。 前述軸64用作可在圓柱形腔室68內滑動的活塞67的杆，該腔室68由管狀軸61的底端提供並由頂壁和底壁來限定，該頂壁和底部在圖4、5、和6中分別標示為69和70。
此外，包圍在腔室68的底壁70和活塞67之間的空間被巻繞在活塞杆周圍的壓縮彈簧71佔據。 軸64的頂端具有較小直徑的部分72，形成用作套筒74的端部止動件的肩部73，
該套筒74同心地對準在垂向軸線B上，軸64在套筒可滑動地插入套筒74。 套筒74固定於聯接器75的底端，該聯接器75通過橫杆76與管狀軸61同心地對
準並能將其套入其中，橫杆76的兩端穿過相應的槽77凸伸到管狀軸61之外。 聯接器75具有與管狀軸61的匹配的外花鍵79縱向互鎖的內花鍵78。 因此，管狀軸61驅動聯接器75轉動，同時聯接器75也能相對於該軸軸向滑動。 聯接器75還通過插設的軸承80軸向連接到第二管狀體81的底端，該第二管狀體
81對準在垂向軸線B上並插設在第一管狀體43與管狀軸61之間。 如圖2和4所示，第二管狀體81的頂端具有橫向於垂向軸線B設置的附件82，該附件82穿過管狀元件40的槽45以及第一管狀體43提供的槽83。 附件82承載在凸輪從動件84，該凸輪從動件84在凸輪轉筒27的前述下部凹槽30中移動。 因而，當頂部凸緣22轉動時，凸輪轉筒27致使第二管狀體81、聯接器75以及活塞67沿著垂向軸線B移位。 前述圓柱形腔室68位於底壁70與活塞67之間的部分包括由孔85提供的埠，孔85橫向穿過軸64，該埠形成氣動迴路86的一部分，氣動迴路86包括延伸穿過軸64、套筒74以及設有花鍵的杆54。 所述迴路86從圖3中簡示為方框的壓縮空氣源88接受壓縮空氣。 參見3、4、5和6，封蓋頭包括鐘形殼體89，頂部管狀附件90固定於前述圓柱形體
63的內部。 殼體89具有三個徑向槽91，這三個徑向槽91彼此等角度地間隔開並容納夾持器38的夾爪39。各個封蓋頭的夾持器38由水平樞軸92支承，該水平樞軸92穿過在中間高度處的相應夾爪39。 每個夾爪39的頂端藉助於相應的連杆93連接到塊體94，塊體94與軸64的底端剛性地相關聯並可在殼體89提供的圓柱形凹部內軸向滑動。 塊體94和連杆93提供前述聯動裝置66，夾持器38的夾爪39通過該聯動裝置66來打開和關閉。 塊體94的底端承載限制件95，該限制件95對準在垂向軸線B上，在封蓋工序的轉擰步驟中將該限制件提供給蓋子。 現將描述封蓋機l的操作，首先參見圖l，從如下狀態開始容器2和相關蓋子3在進給工位6處由轉動式傳送器7引導到圓盤傳送裝置5上而在定時成與封蓋單元36的通
7過重合的時刻一個位於另一個的上方。 容器2從進給工位6移動到底部凸緣21提供的平臺上，而佔據圓盤23的相關座部24。 凸輪轉筒27的上部凹槽29的輪廓構造成當容器2和相關的蓋子3進入圓盤傳送裝置5中時，封蓋頭37將從行程上限位置逐漸下降到限制件95與封蓋3接觸的位置。
更準確地說，由凸輪轉筒27，藉助於凸輪從動滾子46，在管狀體43、管狀軸61以及圓柱形體63以及殼體89中引起所述下降運動。 凸輪轉筒27的下部凹槽30的輪廓又致使夾持件38的三個夾爪39在前述下降運動的同時由控制聯動裝置66逐漸拉攏到一起。 更準確地說，第二管狀件81由凸輪從動滾子84約束成相對於第一管狀體43軸向滑動，從而通過聯接器75在橫杆76和套筒74中引起運動。 套筒74的向上滑動運動使得活塞杆軸64能在彈簧71的力的作用下向上移位，由此拉動塊體84向上並致使夾爪39通過連杆93的作用而關閉。 在該步驟蓋子3被夾持住的過程中，在控制單元58的控制下，致動裝置56通過離合器57的作用而與設有花鍵的杆54保持脫開，因而杆54不轉動。 當圓盤傳送裝置5旋轉時，封蓋頭37通過凸輪轉筒27的上部凹槽29與從動的滾子46之間的相互作用而逐漸下降，直到蓋子3與容器2的頸部4配合的位置。
此時，控制單元58將控制離合器57以連接設有花鍵的杆54和致動裝置56，結果就使夾持器38的夾爪39圍繞垂向軸線B轉動。 更準確地說，通過設有花鍵的杆54以及管狀軸61將轉動傳遞到設有橫杆76的聯接器75和封蓋頭37兩者。 在將蓋子3轉擰到頸部上的過程中，由控制單元58通過氣動迴路86將壓縮空氣88的壓縮空氣源連接到腔室68在底壁70和活塞67之間的部分，從而通過活塞67的作用引起軸64進一步的向上運動，由此增加夾持器38的夾爪39處的夾緊力並確保夾爪保持鎖定在夾持位置。 在蓋子3不是旋擰而是卡合到容器上的情況下，離合器57將保持致動裝置56與設有花鍵的杆54永久地脫開，因此杆54在任何階段都不轉動。 在本發明的又一實施例中，如圖7所示，引起軸向運動的裝置頂端可包括聯接器96，該聯接器96位於第一管狀體43的內部並可相對於第一管狀體43滑動。
前述附件44和47固定於該聯接器96並可插入穿過管狀體43中的相應垂向槽97和98。 聯接器96在最上部被環形罩蓋99封閉，並套有螺旋壓縮彈簧100，該螺旋壓縮彈簧100設置在環形罩蓋99與其下方的管狀體43的最頂端之間。 在工作中，凸輪從動滾子46的作用致使聯接器96從行程上限位置沿著垂向軸線B向下移位。 當附件47位於抵靠相關槽98的底部邊緣的位置時，聯接器96開始向下驅動管狀體43，並隨之驅動封蓋頭37。 在蓋子3轉擰到頸部上的後續步驟的過程中，一旦保持在夾持器38的夾爪39之間的蓋子3已與容器2的頸部4配合，管狀體43仍可以向上返回，抵抗彈簧100的作用而移動，彈簧100的作用因而用作在操作過程中緩衝封蓋頭37的運動的緩衝器。 從前面的描述中可以看到，根據本發明的封蓋單元可提供優於可看作與現有技術
相同的封蓋單元的顯著優點。 形成圓盤傳送裝置結構5 —體的部分的管狀元件40的設計使得單個封蓋單元36的定位簡單且牢固，即便在圓盤傳送裝置5轉動時也可消除任何與相關的垂向軸線B對準不齊的危險。 此外，封蓋頭37具有內齒輪，離合器機構位於單個封蓋單元的上方，由此減輕重量並因而使離心力和與慣性相關的力減到最小。 在迄今所描述的實施例中，使封蓋頭37圍繞垂向軸線B轉動的致動裝置56包括異步電動機，而離合器57是磁粉型的。 在要求蓋子相對於容器特別準確地定向的情況中，例如是非圓形蓋子或特殊的幾何形狀的蓋子的情況中，致動裝置56可呈無刷電動機的形式，該無刷電動機通過同步皮帶驅動裝置連接到單個封蓋單元並互鎖到主控制單元58，該主控制單元58將監視和管理驅動裝置的轉矩、速度和位置參數。
權利要求
一種用相應蓋子來封閉容器的封蓋機，該封蓋機包括能圍繞第一垂向軸線(A)轉動的圓盤傳送裝置(5)並具有-中心轉筒(31)；-至少一個封蓋單元(36)，所述至少一個封蓋單元由所述中心轉筒(31)承載成能圍繞所述垂向軸線(A)轉動並包括封蓋頭(37)，所述封蓋頭(37)裝備有具有保持所述蓋子(3)的夾爪(39)的夾持器(38)以及用來打開和關閉所述夾持器(38)的控制聯動裝置(66)，其特徵在於，-所述封蓋單元(36)包括在所述封蓋頭(37)中引起沿著第二軸線(B)的軸向運動的裝置、以及軸嚮導向和支承引起所述軸向運動的所述裝置的裝置(40；49，50)；-所述軸嚮導向和支承裝置與所述中心轉筒(31)剛性地相關聯。
2. 如權利要求l所述的封蓋機，其特徵在於，在所述封蓋頭(37)中引起軸向運動的所述裝置包括第一管狀體(43)，所述第一管狀體(43)同心地對準在所述第二軸線(B)上並由第一凸輪裝置(27,29)來使所述第一管狀體(43)運動。
3. 如權利要求1或2所述的封蓋機，其特徵在於，所述軸嚮導向和支承裝置(40 ;49，50)包括與所述管狀件(43)同軸並由所述中心轉筒(31)承載的外管狀元件(40)。
4. 如權利要求3所述的封蓋機，其特徵在於，導向和支承裝置(40 ;49,50)包括對準在平行於所述第二軸線(B)的軸線上的氣壓缸(50)和能沿著所述氣壓缸(50)移動的滑塊(49)，所述滑塊(49)能插入穿過所述管狀元件(40)的圓柱形壁(40a)所提供的槽(48)並固定於所述管狀體(43)。
5. 如權利要求2至4所述的封蓋機，其特徵在於，在所述封蓋頭(37)中引起軸向運動的裝置包括第二管狀體(81)，所述第二管狀體與所述第一管狀體(43)同軸並能沿著所述第二軸線(B)運動，由第二凸輪裝置(27,30)引起所述沿著所述第二軸線(B)的運動，從而操作打開和關閉所述夾持器(38)的所述聯動裝置(66)。
6. 如權利要求5所述的封蓋機，其特徵在於，所述第一和第二凸輪裝置包括同心地對準在所述第一軸線(A)上的固定的凸輪轉筒(27)，所述固定的凸輪轉筒(27)具有第一環形凹槽(29)和第二環形凹槽(30)。
7. 如權利要求6所述的封蓋機，其特徵在於，所述封蓋單元(36)包括傳動裝置(52)，所述傳動裝置(52)容納在所述第一管狀體(43)和所述第二管狀體(81)內部，並將轉動運動從致動裝置(56)傳遞到所述封蓋頭(37)，從而致使所述封蓋頭圍繞所述第二軸線(B)轉動。
8. 如權利要求7所述的封蓋機，其特徵在於，所述傳動裝置(52)包括第一部分(53)、第二部分(60)以及第三部分，所述第一部分(53)包括設有軸向花鍵的杆(54)，所述第二部分(60)包括能沿著所述設有花鍵的杆(54)軸向滑動並與所述第一管狀體(43)軸向配合的管狀軸(61)，所述第三部分包括聯接器(75)，所述聯接器(75)由所述管狀軸(61)驅動而轉動，與所述第二管狀體(81)軸向配合，並操作打開和關閉所述夾持器(38)的所述聯動裝置(66)。
9. 如權利要求8所述的封蓋機，其特徵在於，所述傳動裝置(52)的所述第三部分包括套筒(74)、軸(64)以及彈簧裝置(71)，所述套筒(74)與所述聯接器(75)剛性地相關聯，所述軸(64)沿著由肩部(73)限定的一段預定長度能滑動地配合所述聯接器的內部，從而操作打開和關閉所述夾持器(38)的所述聯動裝置(66)，所述彈簧裝置(71)使所述軸(64)和所述聯接器(75)在所述肩部(73)處保持彼此接觸。
10. 如前述權利要求所述的封蓋機，其特徵在於，還包括氣動迴路(86)，所述氣動迴路(86)連接到壓縮空氣源(88)並與由所述管狀軸(61)的底端提供的腔室(68)連通，所述連通發生在所述腔室(68)的底壁(70)與活塞(67)之間的位置處，使得在由所述控制單元(58)控制時，所述軸(64)能被強制地保持在升起位置，以在所述夾持器(38)關閉時牢固地鎖住所述夾持器(38)。
11. 如前述權利要求所述的封蓋機，其特徵在於，與所述封蓋頭(37)相關聯的所述夾持器(39)的夾爪(38)附連於塊體(94)，所述塊體(94)具有剛性地相關聯的限制件(95)，所述蓋子(3)在其施加於所述容器(2)的頸部(4)期間穩固在所述限制件(95)上。
12. 如權利要求l所述的封蓋機，其特徵在於，在所述封蓋頭(37)中引起軸向運動的裝置包括頂部聯接器(96)，所述頂部聯接器(96)能由所述第一凸輪裝置(27,29)來引起運動，能相對於所述管狀體(43)滑動地安裝，加載在插設的彈簧裝置上，並因而能在由所述管狀體(43)提供的槽(98)的兩端所確定的兩個極限位置之間移位。
全文摘要
通過圓盤傳送機器用螺旋蓋子來封閉容器，該圓盤傳送機器的中心轉筒(31)可圍繞垂向軸線(A)轉動並承載一組裝備有相應封蓋頭(37)的封蓋單元(36)，每個封蓋頭(37)具有保持蓋子(3)的夾持器(38)、以及打開和關閉夾持器(38)的鉸接的夾爪(39)的機構(66)；每個封蓋頭(37)能由結合在相關單元(36)的部件來引起軸向運動，這些部件在其運動中被軸嚮導向並由與中心轉筒(31)剛性地相關聯的輔助部件(40；49，50)來支承。
文檔編號B67B3/22GK101772466SQ200880102236
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月30日 優先權日2007年8月2日
發明者G·扎尼尼, M·巴羅尼 申請人:建築自動機械製造A.C.M.A.股份公司