專利名稱：封口工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以下所述類型的封口工具封口工具，其用于封口機(jī)以將封口件配設(shè)于容器，所述封口工具包括向所述封口件施加保持力的夾持裝置。
背景技術(shù)：
從W02004/009484已知該類型的封口工具。已知的封口工具包括形成有多個(gè)夾持片的夾持裝置，其中夾持片圍繞中心線以環(huán)形的方式成組。在使用中，中心線與容器的中心線一致。夾持片能夠在有限的范圍接近和遠(yuǎn)離中心線。該實(shí)施方式用于補(bǔ)償即使最小心地執(zhí)行封口件的生產(chǎn)也可能出現(xiàn)在規(guī)則的基礎(chǔ)上的小公差，從而減小不能夠被旋上的封口件的出錯(cuò)率。為此，夾持片以朝向中心線徑向地可移位的方式收納于 保持件且在其關(guān)閉位置的方向上由彈簧加載。其中一個(gè)彈簧以0型圈形式配設(shè)在夾持片的外周，且朝向中心線對夾持片加壓。另一個(gè)彈簧以軸向地朝向中心線的方式作用，且將夾持片壓靠在設(shè)置于封口工具下側(cè)的保持板上以產(chǎn)生增大的摩擦。然而，當(dāng)封口工具被按壓到封口件上以拾取封口件時(shí)，必須施加夾持片的打開力以拾取封口件。封口工具從上方被按壓到封口件。同時(shí)，夾持片上形成斜面的入口確保封口件能夠同時(shí)克服環(huán)形彈簧彈力和支撐板的摩擦力，而在徑向上迫使夾持片分開，直到封口件抵靠封口工具內(nèi)的阻擋件。然后0型圈彈簧和支撐板的摩擦兩者確保夾持片不再逐漸遠(yuǎn)離，使得封口件被保持。然而，0型圈的負(fù)載余量受限，使得只能用于尺寸上具有很小區(qū)別的封口件。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種能普遍使用的封口機(jī)用的用于將封口件配設(shè)在容器上的封口工具。通過如下技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)上述目的一種封口工具，其用于封口機(jī)以將封口件配設(shè)于容器，所述封口工具包括向所述封口件施加保持力的夾持裝置，所述夾持裝置設(shè)置有用于施加所述保持力的磁性致動(dòng)器，所述磁性致動(dòng)器優(yōu)選地具有永磁體。根據(jù)本發(fā)明采用的磁性致動(dòng)器有力地提高了夾持裝置處理的公差范圍，即尺寸公差和輪廓或機(jī)械強(qiáng)度的公差范圍。有利的進(jìn)一步改進(jìn)限定如下所述夾持裝置包括多個(gè)夾持構(gòu)件，所述夾持構(gòu)件由于所述磁性制動(dòng)器所具有的磁體的感應(yīng)而能彼此相對移動(dòng)。所述夾持構(gòu)件能繞軸樞轉(zhuǎn)到夾持位置和釋放位置。所述磁性致動(dòng)器包括直線式組合的磁體，其中通過彼此相對地移位所述磁體而施加或釋放所述保持力。所述磁性致動(dòng)器包括放射式組合的磁體，其中通過彼此相對地轉(zhuǎn)動(dòng)所述磁體而施加或釋放所述保持力。所述磁性致動(dòng)器包括至少一對磁極交替的磁體和具有預(yù)定的磁極的相對的磁體。所述夾持構(gòu)件繞中心線環(huán)形配置，且各所述夾持構(gòu)件均被可繞樞軸樞轉(zhuǎn)地安裝，所述樞軸將所述夾持構(gòu)件分為設(shè)置有所述封口件用的夾持元件的第一臂和設(shè)置有所述磁性致動(dòng)器的至少一個(gè)磁體的第二臂，且其中所述磁性致動(dòng)器的至少一個(gè)第二磁體設(shè)置于在所述夾持構(gòu)件之間可沿中心線移動(dòng)的保持件。所述保持件被設(shè)計(jì)為保持桿，而且對于無菌操作所述保持件被配置在形成為無菌區(qū)域的部分邊界的封閉套筒內(nèi)。所述夾持構(gòu)件能直線地移位。所述夾持構(gòu)件繞中心線環(huán)形配置，且各所述夾持構(gòu)件在保持件內(nèi)能徑向移位，其中所述磁性致動(dòng)器的磁體以分布到繞所述中心線的兩個(gè)同心圓的方式被配置。所述磁性致動(dòng)器包括用于調(diào)整磁力的調(diào)整裝置。用于將所述封口件配設(shè)于所述容器的封口運(yùn)動(dòng)至少部分地由磁力產(chǎn)生。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的夾持裝置設(shè)置有能朝向彼此移動(dòng)的夾持構(gòu)件。夾持構(gòu)件能繞軸樞轉(zhuǎn)從而執(zhí)行夾持運(yùn)動(dòng)和釋放運(yùn)動(dòng)，由于封口件不需要去打開夾持構(gòu)件，因此夾持構(gòu)件的用于準(zhǔn)確夾持封口件的行程不限于封口件的實(shí)際尺寸。另外，因?yàn)樵诜饪诩蛫A持裝置之間不產(chǎn)生摩擦力的情況下進(jìn)行夾持(拾取)，且不需要由封口件施加夾持裝置的打開力，因此根據(jù)本發(fā)明的封口工具的操作更柔和。在物理原理(不同磁極彼此相吸，相同磁極彼此相斥)的框架內(nèi)，存在磁性致動(dòng)器的幾乎不同的技術(shù)方案。例如，借助于相對移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，磁性致動(dòng)器的磁體可從相同磁極彼此相對的位置改變到不同磁極彼此相對的位置。在一個(gè)實(shí)施方式中，夾持構(gòu)件繞中心線環(huán)形配置并繞樞軸可樞轉(zhuǎn)地安裝，且磁性致動(dòng)器的一個(gè)磁體布置在夾持構(gòu)件上，而夾持裝置的第二磁體固定于以如下方式沿著中心線運(yùn)動(dòng)的保持件夾持裝置通過磁性相吸和磁性相斥而被打開或關(guān)閉。該實(shí)施方式具有額外的優(yōu)勢封口工具能因此容易地被裝配用于無菌操作，其中只有保持件收納于密封的套筒(磁場能透過)，以防止被無菌地保持的封口工具的來自驅(qū)動(dòng)側(cè)(旋擰和沖程運(yùn)動(dòng))的污染。
若夾持構(gòu)件被配置于徑向可移位的保持件，且磁性致動(dòng)器的磁體配置于分布到兩個(gè)同心圓的夾持片周圍，可獲得特別簡單的結(jié)構(gòu)。除夾持裝置的磁性致動(dòng)之外，諸如旋擰運(yùn)動(dòng)和朝向或遠(yuǎn)離容器的沖程運(yùn)動(dòng)等封口工具的其他必要的運(yùn)動(dòng)能夠至少部分地由磁力產(chǎn)生。優(yōu)選地，存在允許調(diào)整磁力以用于不同機(jī)械強(qiáng)度的封口件的可能。


下面借助于附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I示出了包括根據(jù)本發(fā)明的封口工具的封口裝置的封口元件的縱截面。圖2示出了圖I的封口工具的放大圖；圖3示出了圖2的封口工具的修改的實(shí)施方式；圖4示出了圖3的封口工具的磁性致動(dòng)器；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的封口工具的另一個(gè)實(shí)施方式的縱截面；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的封口工具的另一個(gè)實(shí)施方式的立體圖；圖7示出了圖6的實(shí)施方式的縱截面。
具體實(shí)施例方式圖I示出了用于以封口件2封口未示出的容器的封口機(jī)的封口單元I的縱截面示意圖。根據(jù)圖示實(shí)施方式的封口單元I被設(shè)計(jì)為用于無菌操作，并包括封口機(jī)的間隔壁3，該間隔壁將潔凈室區(qū)域RR與戈雷室(Gray room)GR分開。間隔壁3將封口單元I分為驅(qū)動(dòng)部4和封口工具5。結(jié)合圖2同樣能夠看出，封口工具5包括其中收納夾持裝置7的殼體6。優(yōu)選地，夾持裝置7可更換地收納于殼體6中，并可以為了處理不同的封口件而被更換。特別地，如果該設(shè)計(jì)是用于無菌操作，則這些組成部件以密封的方式無縫隙地安裝。在圖示的實(shí)施方式中，夾持裝置7包括多個(gè)夾持片(gripping segment)形式的夾持構(gòu)件8，該多個(gè)夾持構(gòu)件8圍繞夾持裝置7的中心線7'成組。術(shù)語“夾持構(gòu)件”包括能夠夾持并保持封口件2的任何結(jié)構(gòu)。各夾持構(gòu)件8均可繞大致水平的螺釘或類似形式的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9樞轉(zhuǎn)到夾持位置從而保持封口件，并可樞轉(zhuǎn)到釋放位置從而釋放封口件。轉(zhuǎn)動(dòng)軸9將夾持構(gòu)件8分為設(shè)置有夾持元件10的下臂8a和由磁性致動(dòng)器11作用以用于使夾持構(gòu)件8繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸9樞轉(zhuǎn)并由此打開和關(guān)閉夾持裝置7的上臂Sb，其中夾持元件10諸如為接合突起或波紋等類似形式，借助于夾持元件10能牢固地保持封口件2。磁性致動(dòng)器11優(yōu)選包括永磁鐵并以已知的永磁體的同極相斥和不同極相吸的物理原理為基礎(chǔ)。圖示實(shí)施方式的磁性致動(dòng)器11以第一磁體12和第二磁體13沿著中心線7'在軸向上并排設(shè)置在夾持構(gòu)件8的第二臂8b上的直線式組合的方式而實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)磁體被取向?yàn)橐圆煌拇艠O指向中心線7'。在示出的實(shí)施方式中，上磁體12以其北極指向中心線7'，下磁體13以其南極指向中心線7'。然而，磁性致動(dòng)器11還包括負(fù)責(zé)所有夾持構(gòu)件8的第三磁體14。第三磁體14優(yōu)選為外周包括北極的環(huán)形磁體。第三磁體14固定于保持桿形式的相對于中心線7'同軸地移動(dòng)的保持件15，并在致動(dòng)方向B上可從圖2所示的與第一磁體12相對的位置移動(dòng)到與第二磁體13相對的位置并返回。如果第三磁體14定位在所有夾持構(gòu)件8的第一磁體12的高度，則夾持構(gòu)件8由于排斥而樞轉(zhuǎn)到如圖2所示的關(guān)閉位置，其中被夾持的封口件2能夠被保持并被旋上。如果已經(jīng)完成該動(dòng)作，則第三磁體14沿著中心線T向下移動(dòng)，直到第三磁體14位于與所有夾持構(gòu)件8的第二磁體13相對的位置。此時(shí)產(chǎn)生相吸，使得夾持構(gòu)件8繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸9樞轉(zhuǎn)到釋放封口件2的打開位置。這種類型的磁性致動(dòng)器11特別適于根據(jù)圖I的潔凈室實(shí)施方式或無菌實(shí)施方式，其中只有具有第三磁體14的保持桿15收納在封閉的套筒狀頂桿(ejector rod)(磁場能透過)16中。頂桿16借助于套筒17而容易地密封，套筒17以密封的方式固定在穿過間隔壁3的通孔18的周圍，且頂桿16再次通過密封該通孔的方式固定于套筒17的底部。例如借助于齒輪連接器(gearwheel coupling) 19,相對于旋抒轉(zhuǎn)動(dòng)(screwing rotation)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)能被傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)套筒20。借助于磁性連接器21形式的磁性致動(dòng)器，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒20將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到安裝有封口工具5的內(nèi)套筒22 (優(yōu)選可通過相應(yīng)的連接器23被釋放)。用于打開和關(guān)閉夾持構(gòu)件8的對工具5的沖程運(yùn)動(dòng)(stroke movement)以只在旋擰運(yùn)動(dòng)期間被傳遞的方式同樣地由磁性連接器21完成。與沖程運(yùn)動(dòng)分離且獨(dú)立于沖程運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)地執(zhí)彳丁保持桿15的移動(dòng)。然而，還可以通過例如氣動(dòng)、電或電磁等其他方式產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在夾持構(gòu)件的與封口件2相對的下側(cè)，優(yōu)選以可更換的方式，可設(shè)置用于封口件2插入封口工具的深度的阻擋件25。
圖3和圖4示出了封口工具105的修改實(shí)施方式，該封口工具105與圖I和2的實(shí)施方式的區(qū)別僅在于磁性致動(dòng)器111的磁體的配置不同。在封口工具105中，收納于頂桿116中的保持桿115包括圖4所示的磁性組件114，磁性組件114的多個(gè)磁體114a至114f繞中心線T成環(huán)形配置并具有交替的磁極，以使得南極和北極分別交替地指向外部，即遠(yuǎn)離中心線7'。此處夾持片形式的夾持構(gòu)件8僅設(shè)置有第一磁體112，該第一磁體配置在全部的三個(gè)夾持片上，以相同的磁極指向內(nèi)部，即朝向中心線7'。在圖示的實(shí)施方式中，該磁極為北極。在本實(shí)施方式中，保持桿15并不相對于中心線7'在軸向上縱向地移位，而是如箭頭D所示地繞中心線7'轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，每轉(zhuǎn)動(dòng)1/6周之后，另一種磁極到達(dá)與夾持片上的第一磁體12相對的位置，其中如圖4所示，首先產(chǎn)生相斥從而關(guān)閉夾持裝置，而在下一步中產(chǎn)生相吸從而打開夾持片。封口工具105的該實(shí)施方式也兼容于潔凈室并適于無菌。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的封口工具305的另一種實(shí)施方式，其具有前述兩個(gè)實(shí)施方式的特征。相同或等同的組成部件以比第一實(shí)施方式增加300的附圖標(biāo)記來表示，并不再次說明。封口工具305包括多個(gè)夾持片308，這些夾持片可繞樞軸309樞轉(zhuǎn)。這樣形成的下臂308a設(shè)置有夾持構(gòu)件10,上臂308b承載磁體312。對向磁體(counter-magnet) 314 (一個(gè)或多個(gè))固定于保持件306的轉(zhuǎn)動(dòng)體(swivel)，從而實(shí)現(xiàn)上述的在用于打開夾持裝置311的吸引和用于關(guān)閉夾持裝置311的排斥之間的交互。圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的封口工具205的另一種實(shí)施方式，該封口工具205具有設(shè)計(jì)簡單的特點(diǎn)。封口工具205包括具有多個(gè)夾持片形式的夾持構(gòu)件208的夾持裝置207，夾持構(gòu)件208繞中心線7'環(huán)形配置。然而，夾持構(gòu)件208可在雙箭頭S的方向上朝向和遠(yuǎn)離中心線7'地移位，這可通過諸如所示的引導(dǎo)桿226等合適的引導(dǎo)件實(shí)現(xiàn)。封口工具205也包括具有第一磁體212和相對的(第三)磁體214的磁性致動(dòng)器211，第一磁體和相對的(第三)磁體配置在繞中心線7'的同心圓上。與前述實(shí)施方式相同，此次封口工具205可設(shè)計(jì)成通過以如下方式實(shí)現(xiàn)的移位將夾持構(gòu)件208移動(dòng)到相對于封口件2的夾持位置和釋放位置將磁體214以磁極交替地方式分別安裝在繞中心線7'的圓上，從而通過轉(zhuǎn)動(dòng)保持件206，不同的磁極與磁體212相對。然而優(yōu)選地，磁體214和212通過如下方式固定并安裝相同的磁極以彼此相對的方式定位從而產(chǎn)生排斥。因此，磁力和間隙L通過如下方式調(diào)整夾持構(gòu)件208包圍繞著中 心線7'的最大等于且優(yōu)選為小于待拾取的封口件的直徑的空間。特別重要的是，夾持構(gòu)件208在下側(cè)設(shè)置有形成斜面的入口 237，使得當(dāng)封口工具205被放下時(shí)，封口件克服磁體212、214之間的排斥力而迫使夾持構(gòu)件208分離，由此在處理封口件2和放上封口件2時(shí)施加保持力。當(dāng)封口工具205從被封口的容器撤退時(shí)，由于磁體212和214之間的排斥力，夾持構(gòu)件208返回初始位置。封口工具205的保持件206上還包括用于產(chǎn)生旋擰運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪齒系統(tǒng)219。歸因于所示的修改實(shí)施方式以及在所述的實(shí)施方式中的安裝，有可能對磁力進(jìn)行調(diào)整。這例如可通過改變磁性致動(dòng)器的相互感應(yīng)的磁體之間的距離來實(shí)現(xiàn)。在示出的實(shí)施方式中，各磁體214均收納在保持部件236中，保持部件236以獨(dú)立可調(diào)的方式固定于保持件206，使得磁體212和214之間的沿著引導(dǎo)桿226的間隙L可被調(diào)整。在所述和所示的實(shí)施方式的修改中，根據(jù)本發(fā)明的封口工具還可設(shè)計(jì)有例如夾持臂等其他的之間具有較大距離的夾持構(gòu)件。還有，用于特殊形狀的封口件的特殊實(shí)施方式也是有可能的。最后，圖中的細(xì)節(jié)可相互交換。例如，可在所有實(shí)施方式中設(shè)置用于封口件深度的深度控制用阻擋件和/或磁力調(diào)整機(jī)構(gòu)。權(quán)利要求
1.一種封口工具(5，105，205，305)，其用于封口機(jī)以將封口件(2)配設(shè)于容器，所述封口工具包括向所述封口件(2)施加保持力的夾持裝置(7，107，207，307)，其特征在于，所述夾持裝置(7，107，207，307)設(shè)置有用于施加所述保持力的磁性致動(dòng)器(11，111，211，311)，所述磁性致動(dòng)器優(yōu)選地具有永磁體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封口工具，其特征在于，所述夾持裝置(7，107，207，307)包括多個(gè)夾持構(gòu)件(8，108，208，308)，所述夾持構(gòu)件由于所述磁性制動(dòng)器所具有的磁體的感應(yīng)而能彼此相對移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封口工具，其特征在于，所述夾持構(gòu)件(8，308)能繞軸(9，309)樞轉(zhuǎn)到夾持位置和釋放位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的封口工具，其特征在于，所述磁性致動(dòng)器(11)包括直線式組合的磁體，其中通過彼此相對地移位所述磁體而施加或釋放所述保持力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的封口工具，其特征在于，所述磁性致動(dòng)器(111，211,311)包括放射式組合的磁體,其中通過彼此相對地轉(zhuǎn)動(dòng)所述磁體而施加或釋放所述保持力。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任意一項(xiàng)所述的封口工具，其特征在于，所述磁性致動(dòng)器(11)包括至少一對磁極交替的磁體(12，13)和具有預(yù)定的磁極的相對的磁體(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任意一項(xiàng)所述的封口工具，其特征在于，所述夾持構(gòu)件(8，308)繞中心線(V )環(huán)形配置，且各所述夾持構(gòu)件(8，308)均被可繞樞軸(9，309)樞轉(zhuǎn)地安裝，所述樞軸將所述夾持構(gòu)件分為設(shè)置有所述封口件(2)用的夾持元件(10)的第一臂(8a，308a)和設(shè)置有所述磁性致動(dòng)器(11，311)的至少一個(gè)磁體(12，13，312)的第二臂(Sb,308b)，且其中所述磁性致動(dòng)器(11，311)的至少一個(gè)第二磁體(14，314)設(shè)置于在所述夾持構(gòu)件(8，308)之間可沿中心線移動(dòng)的保持件(15，115，315)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封口工具，其特征在于，所述保持件被設(shè)計(jì)為保持桿(15，115)，而且對于無菌操作所述保持件被配置在形成為無菌區(qū)域(RR)的部分邊界的封閉套筒(16,116)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封口工具，其特征在于，所述夾持構(gòu)件(208)能直線地移位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封口工具，其特征在于，所述夾持構(gòu)件(208)繞中心線{V )環(huán)形配置，且各所述夾持構(gòu)件(208)在保持件(206)內(nèi)能徑向移位，其中所述磁性致動(dòng)器(211)的磁體(212，214)以分布到繞所述中心線(V )的兩個(gè)同心圓的方式被配置。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10任意一項(xiàng)所述的封口工具，其特征在于，所述磁性致動(dòng)器(11,111,211,311)包括用于調(diào)整磁力的調(diào)整裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11任意一項(xiàng)所述的封口工具，其特征在于，用于將所述封口件(2)配設(shè)于所述容器的封口運(yùn)動(dòng)至少部分地由磁力產(chǎn)生。
全文摘要
說明了一種封口工具，其用于封口機(jī)以將封口件配設(shè)于容器，其中借助于夾持裝置將保持力施加于所述封口件。為了獲得所述封口工具的通用的實(shí)施方式，提出夾持裝置設(shè)置有用于施加保持力的磁性致動(dòng)器，磁性致動(dòng)器特別地具有永磁體。
文檔編號B67B3/00GK102674219SQ20121006219
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者馬庫斯·紹恩菲爾德 申請人:克朗斯股份公司