專利名稱:輸送各種容器的方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及的是一種柔性的容器承持裝置，它在裝箱、卸箱、沖洗、洗瓶機(jī)、提升、壓蓋以及其它類似裝置中可被用作一種夾持器或把持裝置;并且在這諸多的裝置之間，它還能被當(dāng)作一種可移動(dòng)的承載體使用。本發(fā)明還涉及到一種容器載體，其中這些柔性的容器承持裝置是以可拆卸方式裝配的。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種方法，在此方法中該容器載體是被傳送的，也還涉及到該載體中承放的容器的一種傳送方法。此外，本發(fā)明還提到供輸送各種容器的一種設(shè)備。本發(fā)明還附帶涉及到用于容器輸送廠中的各種容器的一種傳送方法，它包括有運(yùn)送裝置，例如填充機(jī)、洗瓶機(jī)、清洗裝置、裝箱裝置、拆箱裝置、壓蓋裝置及消毒裝置;還有負(fù)載裝置，例如運(yùn)送裝置，還涉及到采用這種裝卸方法的一套設(shè)備。另外還有，本發(fā)明涉及在瓶冷卻機(jī)、瓶加熱機(jī)、罐冷卻機(jī)、罐加熱機(jī)、瓶裝消毒裝置、罐裝消毒裝置及其類似裝置上加熱或冷卻盛有產(chǎn)品容器的一種方法，以及采用這種方法用以加熱或冷卻產(chǎn)品容器的成套設(shè)備。
在公開號(hào)為882/1977的日本實(shí)用新型中公開了用以承載和把持一個(gè)容器的一種柔性的容器承持裝置。在一份公開號(hào)為88437/1978的日本實(shí)用新型中則公開了用于瓶子清洗機(jī)上承載的另一種柔性的容器承持裝置。但還沒有一種適于多種用途、能產(chǎn)生足夠的夾持力以及具有自定心功能的簡(jiǎn)單的柔性容器承持裝置。
在用瓶裝或罐裝的罐頭廠里，許多種類的容器要被運(yùn)送，例如運(yùn)輸帶，轉(zhuǎn)盤輸送，定位，夾持、抓取。不論何時(shí)，只要運(yùn)送不同種類的容器，就要準(zhǔn)備適于所要夾持容器的形狀大小的專用工具，或是需重新調(diào)整在先夾持用的工具。當(dāng)采用更為多樣化的容器種類時(shí)，就要求一個(gè)單一的工廠以運(yùn)送更多種類的容器。為了滿足這種要求，工廠的各種構(gòu)件，例如清洗、提升、壓蓋、裝箱、運(yùn)輸?shù)妊b置就必須裝置以它們各自的，為數(shù)眾多的專用裝置。而且需化費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間以裝備這些設(shè)備。
以這種方式，在這種類型的普通工廠中，對(duì)于每一種單獨(dú)種類的容器就使用專用的運(yùn)送工具。因此，該廠各種構(gòu)件即需要其各自的許多可更換的部件。而且需要很長(zhǎng)的時(shí)間來裝配這些構(gòu)件。
采用運(yùn)送容器的一個(gè)普通工廠具有充填機(jī)，清洗裝置，壓蓋裝置，裝箱打包，開箱取出裝置以及其它組件。它們按照操作順序用運(yùn)送裝置連接起來。被運(yùn)送的容器取自散裝的堆垛。然后各個(gè)地被洗凈、充填及承放進(jìn)包裝箱。根據(jù)各工序執(zhí)行部分的特點(diǎn)和狀況，這些容器反復(fù)地聚集和公開。在每道工序構(gòu)件的進(jìn)口處，依照該工序構(gòu)件的特點(diǎn)和狀況，該容器以彼此給定的距離間隔開，或排列。將該工廠的各構(gòu)件相互連接起來的運(yùn)送裝置受到控制，以使整個(gè)生產(chǎn)線平穩(wěn)而有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)一種容器被轉(zhuǎn)換成另一種時(shí)，按照該容器的形狀和大小則需完成以下的操作1.每個(gè)運(yùn)送裝置導(dǎo)向件的寬度和高度的調(diào)整。2.對(duì)于每個(gè)組成部件上的導(dǎo)向件寬度和高度的調(diào)整。3.各組成部件的夾持容器的那些零部件的更換和調(diào)整。4.速度、能力等的調(diào)整。
這些操作是當(dāng)該生產(chǎn)線停下來時(shí)進(jìn)行的。在如上描述的那種普通容器運(yùn)送的工廠里，各工序組成部分通過運(yùn)送裝置相互連接，并且容器被分開地運(yùn)送。因此就出現(xiàn)以下各種問題。
(1)依照該工廠的工序構(gòu)成各部的特點(diǎn)狀況，容器反復(fù)地集中和分散。只要這些容器被運(yùn)送，它們相互之間，或與導(dǎo)向裝置就會(huì)碰撞和發(fā)生摩擦。結(jié)果這些容器，例如瓶子，就會(huì)引起擦傷或破裂、或受到損壞。
(2)如上面(1)中所述的這種碰撞和磨損產(chǎn)生噪音，破壞了工作環(huán)境。
(3)每道工序執(zhí)行部分的進(jìn)口處，將容器以一定間隔布置，或?qū)⑺鼈兣帕谐尚惺潜匾摹５麄€(gè)生產(chǎn)線的操作速度也只此而降低了，導(dǎo)致生產(chǎn)率的下降。
(4)當(dāng)一種容器換成另一種時(shí)，構(gòu)成工序各部分間的相互連接的運(yùn)送裝置上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的寬度和高度需根據(jù)該容器的形狀、大小重新調(diào)整。還須更換成重新調(diào)整在構(gòu)成工序部分組件上的導(dǎo)向構(gòu)件，以及用以運(yùn)送該容器的零部件。因此，為容器種類的變換做準(zhǔn)備是相當(dāng)麻煩的。另外，還需要很大的空間和許多的勞力，用以貯放和搬運(yùn)各種類型的零部件。用以變換一種容器為另一類的零部件包括有容器回轉(zhuǎn)臺(tái)用螺旋送進(jìn)器(Container-indexing screws)，星形輪(Star wheels)，容器導(dǎo)向構(gòu)件，閥門附件，由于被輸送的容器種類數(shù)目增加，則這些零部件數(shù)目也增加，從而造成各種問題。
(5)以單列或多列形式傳送同時(shí)，該容器被集聚或分散。進(jìn)行這種操作時(shí)，該容器可能發(fā)生停留或掉落，結(jié)果造成該生產(chǎn)線的工作速度降低。同時(shí)，為了排除這些事故，必須用人監(jiān)視。為了使容器平穩(wěn)地聚散，以及使各工序執(zhí)行部分有效地工作，該生產(chǎn)線也需要用復(fù)雜的方式加以控制。
(6)由于各部分都具有其單獨(dú)作用的工序執(zhí)行部分是由傳送裝置將其連接在一起的，從而構(gòu)成了一條生產(chǎn)線，因此工廠的占地面積大。為了節(jié)省能耗及空間，要求對(duì)此作出改進(jìn)。
(7)當(dāng)由一種容器轉(zhuǎn)換成另一種時(shí)，必須使生產(chǎn)線停歇下來。這就降低了該設(shè)備的利用率;很困難地進(jìn)行有效的生產(chǎn)來滿足消費(fèi)者多樣化的要求。
消毒產(chǎn)品用的巴氏消毒器目前還只能噴洗各個(gè)容器的外邊，容器內(nèi)的東西是通過其自然對(duì)流得以加熱或冷卻的，因此需要用很長(zhǎng)時(shí)間來消毒容器，這延長(zhǎng)了總的生產(chǎn)時(shí)間。為降低能耗及縮短工時(shí)，則需對(duì)此作出改進(jìn)。工廠的巴氏消毒裝置在工廠的所有工序執(zhí)行部件當(dāng)中，還占據(jù)了最大的安裝面積。為節(jié)省占地，則必須對(duì)此加以改造。
如上所述，當(dāng)這種類型的容器被運(yùn)送時(shí)，它們是被單個(gè)處理的。因此出現(xiàn)許多問題，如損壞容器，產(chǎn)生噪音，生產(chǎn)線的工作速度降低，由一種容器換成另一種時(shí)的不方便，需增加許多準(zhǔn)備步驟，必須有各種各樣的零部件，需要以復(fù)雜的方式控制該生產(chǎn)線，很難做到適時(shí)地進(jìn)行生產(chǎn)。特別是消毒工序，需要一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間。另外，設(shè)備占用面積大。這些不合要求的情況亟待改進(jìn)。
加熱或冷卻諸如瓶、罐之類盛有產(chǎn)品容器的普通方法，是將容器直立放量，向每個(gè)容器的外邊噴灑熱水或冷水，致使其內(nèi)部液體自然對(duì)流使之加溫或冷卻。當(dāng)采用這種普通方法時(shí)，則需化費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能完成加熱或冷卻的操作。
靜止放置的瓶裝或鐵盒罐頭以自然對(duì)流方式、而非通過攪拌其內(nèi)部產(chǎn)品液體方式加熱到冷卻時(shí)，在運(yùn)送工序以前一般會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的局部加熱或冷卻點(diǎn)。特別是當(dāng)全部?jī)?nèi)裝液體被消毒時(shí)，均勻地加熱全體液體是必要的。為此目的，如果局部冷點(diǎn)被加熱至預(yù)定溫度，則其余部分就過熱了。這就會(huì)損壞產(chǎn)品的質(zhì)量，諸如色、香、味等。
以普通方法加熱或冷卻諸如瓶裝或鐵盒裝罐頭的某種產(chǎn)品容器是將熱水或冷水噴灑到靜止放置的容器的外邊。由其內(nèi)部產(chǎn)品液體引起的自然對(duì)流加熱或冷卻該液體。因此，完成加熱或冷卻操作須化費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，另外，經(jīng)常在該液體內(nèi)部出現(xiàn)局部加熱點(diǎn)或冷卻點(diǎn)，有時(shí)這會(huì)降低該產(chǎn)品的質(zhì)量。
鑒于在現(xiàn)在技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種需要較少裝配操作的容器承持裝置，只需開始時(shí)期的裝配操作，即可用于生產(chǎn)線上所有的職能工序部件，而無須對(duì)該職能工序部件進(jìn)行更換和調(diào)整，并能廣泛地用于各種形狀容器的承持。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種容器載體，按上段描述而設(shè)計(jì)的容器承持裝置即以可拆卸形式安裝在它的上面。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種當(dāng)放在按如上描述所設(shè)計(jì)的容器載體中的容器處于把持狀態(tài)下完成清洗、充填、密封、消毒及其它一些工序的方法，和在兩相鄰工位間、放在該載體中的容器處于把持狀態(tài)下完成傳送操作的該容器的一種傳送方法。
本發(fā)明還有一個(gè)進(jìn)一步的目的是提供一種可用于各種傳送工序的單個(gè)載體，能同時(shí)運(yùn)送幾個(gè)容器的方法，及提供以這種方法傳送容器的一套設(shè)備。
本發(fā)明還有一個(gè)其它的目的是提供對(duì)產(chǎn)品容器的加熱或冷卻的一種方法，它是在短時(shí)間內(nèi)均勻處理在該容器內(nèi)的產(chǎn)品液體，并提供采用這種工藝的一種設(shè)備。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種柔性的容器夾持裝置，其構(gòu)成為一個(gè)由某種塑性材料作成的可變性的容器夾持元件，它起到夾持容器并將其放置于夾持裝置的中心的作用;一個(gè)定位器框架，用以?shī)A住該夾持元件;及一塊適配板，它也可運(yùn)用于另一種容器，或替換另一種適配板，這依據(jù)該容器夾持元件夾持容器所用的力，而該力又取決于容器的形狀、重量及大小等因素。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)，所設(shè)計(jì)的該容器夾持元件沿一個(gè)園周可以變形。甚至對(duì)于諸如方的、三角形的及矩形等特殊形狀的容器都能有自我適應(yīng)的余度。由這種適應(yīng)性所產(chǎn)生的力有助于容器的對(duì)中，并起到夾持它的作用。這種保持力和對(duì)中定位作用也是由該材料的摩擦阻力及其趨于復(fù)原的彈性力所獲得的。引起容器掉落的容器自重被由該柔性?shī)A持之件變形所產(chǎn)生的力所平衡而抵銷。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，能運(yùn)送各種容器的一套設(shè)備，其構(gòu)成為柔性的容器承持裝置以可拆卸方式安裝其上的一個(gè)容器承載體;在該載體中，對(duì)呈夾持狀態(tài)下的容器進(jìn)行清洗、充填、密封、消毒的各種裝置;及在這些裝置間載荷該載體的輸送裝置。
本發(fā)明還提供對(duì)一種或多種諸如瓶、罐類產(chǎn)品容器進(jìn)行加熱或冷卻的一種方法，它通過能冷卻或加熱瓶子或鐵盒罐頭的裝置完成的。該裝置既可當(dāng)作一個(gè)裝瓶后巴氏消毒器使用，也可當(dāng)作一個(gè)裝罐后巴氏消毒器使用。該裝置由配備有加熱或冷卻裝置的若干載體輸送裝置的通道，及能從這些通道中選擇出要求的一個(gè)通道的一個(gè)通道選擇器所組成。在這些通道中，至少一個(gè)通道中供備了一個(gè)這樣的裝置，它用以旋轉(zhuǎn)，把柔性的容器夾持裝置可拆卸地安裝于其上的一個(gè)容器承載體。
本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，使用在其中安裝有若干容器承持裝置的載體，運(yùn)送各種容器的一種方法由這些步驟構(gòu)成(1)容器被放進(jìn)載體的情況下進(jìn)行清洗、充填和密封該容器，及(2)在容器放在載體中實(shí)行清洗及其它工序的那些工位之間，運(yùn)送這些容器。設(shè)計(jì)這種容器承持裝置為的是夾持容器并使之對(duì)準(zhǔn)中心。
還在本發(fā)明的一個(gè)另外的實(shí)施例中，用以運(yùn)送各種容器的一套設(shè)備，其構(gòu)成為夾持著幾個(gè)容器承持裝置的一個(gè)承載體;在容器裝在載體中的情況下各自進(jìn)行清洗、充填及密封這些容器的各裝置;和用該載體、被設(shè)計(jì)來夾持容器并使之對(duì)中的容器承持裝置，將所述各工序執(zhí)行裝置相互連接起來的運(yùn)送裝置。
還在本發(fā)明的一個(gè)其他的實(shí)施例中，載體中夾持有容器時(shí)，對(duì)諸如瓶罐類的一種或多種產(chǎn)品容器的加溫或冷卻的一種方法，是由反復(fù)折倒轉(zhuǎn)動(dòng)容器的步驟，和同時(shí)加熱或冷卻容器的步驟所組成。
在本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，采用前一段中所描述的方法來加溫或冷卻一種或多種產(chǎn)品的設(shè)備是這樣組成的;其作用如同冷卻或加溫瓶罐的一臺(tái)機(jī)器和如同一臺(tái)裝瓶以后的巴氏消毒器或裝罐以后的巴氏消毒器的設(shè)備;具有加熱或冷卻裝置的若干運(yùn)送通道，而這些通道中至少在一條上裝備有一個(gè)用以旋轉(zhuǎn)該載體的裝置;以及能夠?qū)@些通道選擇出一個(gè)所要求通道的一個(gè)通道選擇裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，諸如瓶罐類的容器放進(jìn)承載體中，容器就被反復(fù)地折倒轉(zhuǎn)動(dòng)，借此，容器內(nèi)的產(chǎn)品液體即被很好地?cái)噭?dòng)，至使容器內(nèi)溫度分布更為均勻。另外，進(jìn)行加溫或冷卻操作過程中，總的熱傳遞幾乎快了一倍。當(dāng)一臺(tái)裝罐后的巴氏消毒器也被用作一臺(tái)冷卻或加熱罐頭的機(jī)器時(shí)，即可讓該載體在其通道上經(jīng)過一段較短的距離，以選擇一段較短的路程，通過那里的運(yùn)送所需時(shí)間能夠被縮短。
本發(fā)明的其余目的和特點(diǎn)在以下對(duì)發(fā)明的描述過程中能得到了解。
圖1是依據(jù)本發(fā)明的一種柔性的容器承持裝置的軸側(cè)投影圖。
圖2是沿圖1中線Ⅰ-Ⅰ所作的橫截面圖，用以表示一個(gè)小尺寸的低矮容器保持在位的狀態(tài);
圖3與圖2相似，只是被夾持的是一個(gè)大尺寸的高容器;
圖4是一個(gè)載體的平面圖，它包容有圖1中顯示的那種柔性的容器承持裝置并承載一些容器作為一個(gè)單元體;
圖5為沿圖4中Ⅲ-Ⅲ線所作的橫剖面圖;
圖6為沿圖4中Ⅳ-Ⅳ線所作的橫剖面圖;
圖7與圖6相似，但保持的是一個(gè)小容器;
圖8與圖6相似;
圖9與圖8相似，但其中保持了一個(gè)大容器;
圖10是一張使用了如圖1中所示的那種柔性的容器承持裝置的一種灌瓶系統(tǒng)的工藝流程示意圖;
圖11是圖10所示的該灌瓶系統(tǒng)的一張平面圖。
圖12和圖1所示的該柔性的容器承持裝置的軸側(cè)投影圖，而其中承持裝置夾持的是一個(gè)長(zhǎng)方形的瓶子。
圖13是夾持元件的橫剖面圖;
圖14是裝入并夾緊容器的承載體的透視圖;
圖15(Ⅰ)-(Ⅴ)是圖14所示容器之一的側(cè)視圖，用以表示容器被旋轉(zhuǎn)的方式;
圖16是用以加溫或冷卻諸如瓶、罐類容器用的一種設(shè)備，以橫剖面形式表示的側(cè)視簡(jiǎn)圖;
圖17是兩個(gè)一起旋轉(zhuǎn)的載體，以橫剖面形式表示的側(cè)視圖;
圖18表示另一種夾持元件的平面圖;
圖19是圖18的沿Ⅴ-Ⅴ線的橫剖面圖;
圖20是一種更進(jìn)一步的夾持件橫剖面圖;
圖21是其中插進(jìn)有加強(qiáng)零件的夾緊元件橫剖面圖;
圖22是夾持有另一種柔性容器承持裝置的另一種承載體平面圖;
圖23是圖22沿Ⅵ-Ⅵ線作的橫剖面圖;
圖24是又一種柔性的容器承持裝置平面圖;
圖25是圖24沿Ⅶ-Ⅶ線所作的橫剖視圖。
參見圖1至3，圖中顯示了一種根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想的一種容器承持裝置?？傮w以標(biāo)號(hào)5表示的該承持裝置，具有一個(gè)柔性?shī)A持元件1，用以承持一個(gè)容器a。該夾持元件1由一種具有大的摩擦系數(shù)的材料制成，例如合成樹脂、橡膠化合物或類似物。中心做有一孔1b的夾持元件1被分割成沿徑向向內(nèi)延伸的舌片1a。根據(jù)容器a的材料、尺寸大小、形狀及其他特性，一個(gè)適配板2能用另一種適配板替換，或是也可能適用于某一些種類的容器;它施加一個(gè)借此可以?shī)A持住容器a的力。適配板2由中心部分業(yè)已切出園形的一塊矩形板做成。一個(gè)承持框3，外形與適配板2相似。該夾持元件1，即夾放在框架3和適配板2之間，并且這些構(gòu)件用螺栓4或類似物連接在一起，形成承持裝置5。夾持元件1的材料、厚度、形狀及舌片1a的數(shù)目可根據(jù)由該夾持元件1所夾持的容器a的大小、形狀、剛度、材料及其他特性隨意選擇。當(dāng)然，中心孔1b的直徑做得要小于外邊直徑d。
接下來參見圖4和5，在此顯示了安裝有承持裝置的承載體6，其中前文提及的承持裝置5，及其他類似的承持裝置，還用號(hào)5標(biāo)示。在此圖示的例子中，6個(gè)承持裝置6安裝在一個(gè)有長(zhǎng)度要求承載體6中。載體6有側(cè)板7和8，其間隔有板9和10。板9和10采用焊接或其它方式被固定到板7和8上，以形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。每塊側(cè)板7和8提供有槽11，它們?cè)诓煌母叨壬涎乜v向延伸。在圖示例中，每面?zhèn)葔K的不同高度上做有3個(gè)槽11。一些承持裝置5能水平地承放于各槽11內(nèi)，結(jié)果可被抽出。承持裝置5的數(shù)目，可根據(jù)所使用容器的種類隨意確定。當(dāng)采用一種不同種類的容器時(shí)，承持裝置5就用一種不同種類的承持裝置更換。此時(shí)，無須調(diào)整載體6的l、w、h這些尺寸。
在一個(gè)容器a被夾持以前，它通過如圖6所示的一個(gè)上承持裝置5a和一個(gè)下承持裝置5b把持，并被確定地放在了中心上。
現(xiàn)在來敘述容器a相對(duì)于承持裝置5的關(guān)系。參看圖1，容器a從該承持裝置5的下面被插進(jìn)夾持元件1上的孔1b。隨后，該容器a即被夾持處于如圖2所示狀態(tài)。此外，用以?shī)A持容器a的力根據(jù)容器a的外直徑d，該柔性?shī)A持元件1的彎曲量及其平直部分的長(zhǎng)度X，可被人為地調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)在的例子，該夾持元件1及與之共同起作用的適配板2產(chǎn)生一個(gè)能夾持住容器的力。
當(dāng)傳送一個(gè)具有直徑d的容器時(shí)，持框3的內(nèi)徑D1和適配板2的內(nèi)徑D2按下式確定D1＞d+(夾持元件厚度+間隙長(zhǎng)度α)×2D2≥d+(夾持元件厚度+平直部長(zhǎng)度X)×2這里，α≥X。
如果必要，適配板2的內(nèi)徑與形狀可被確定，從而該夾持元件的穩(wěn)定性即可沿園周分布均勻。
要運(yùn)送具有外徑d1大于容器a(圖2)外徑d的容器b(圖3)時(shí)，使用一個(gè)具有內(nèi)徑D2的適配板2a以替換適配板2。這種情況下，該夾持元件1即可更大程度地彎曲，同時(shí)平直部分縮短。結(jié)果，該夾持元件1作用以一個(gè)更大的力到容器b上，用以?shī)A持它。為了適應(yīng)于更大更重的容器，如在圖8和圖9中顯示的那樣，在載體6上最高的槽11內(nèi)可承放進(jìn)另一個(gè)夾持裝置5。
當(dāng)所夾持容器為方形瓶子時(shí)，即可采用如圖12所示的適配板19。
概括地說，根據(jù)運(yùn)送容器大小，柔性?shī)A持元件可隨意地成型。最基本的是該夾持元件自由地變形和彎曲，從而使與容器一致，夾持住容器并使之對(duì)準(zhǔn)中心定位。保持該容器的力由夾持元件所產(chǎn)生，并隨每個(gè)舌片1a的前端到適配板2的里邊之間的距離L(圖1)增大或減小。另外，與容器接觸的該夾持元件上的這部分的長(zhǎng)度，隨著容器外徑自動(dòng)地增長(zhǎng)或縮短。
夾持元件的形狀可以下述方式變化(1)厚度的變化。
(2)舌片數(shù)1a可變。
(3)元件的橫截剖面向外作有斜度(圖13)。
(4)橫截面作成中凹式，通過夾持元件的彎曲，以增大作用于容器的力(圖18和19)。
(5)在徑向以階梯形式變化其厚度，改變其剛度亦呈階梯形式布置(圖20)。
(6)如圖21所示，夾持元件20包括有復(fù)蓋件22和嵌入其間的一件加強(qiáng)件21。
通過1-6項(xiàng)的多變地結(jié)合，可以得到許多種類的夾持元件。
參見圖10，在此，顯示了采用如上所述的承持裝置5的一個(gè)灌瓶系統(tǒng)。
(1)裝瓶工序中，容器被插進(jìn)安裝在載體6上的承持裝置5，然后通過一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未予顯示)被翻成底朝上。
(2)清洗工序中、水由一個(gè)清洗噴咀12噴出，以清洗容器內(nèi)外。接著，載體6又由翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未顯示)翻轉(zhuǎn)使口朝上，并被運(yùn)送，以進(jìn)行下一道充填糖漿工序。
(3)由充填噴咀13供糖漿給容器。然后從充填噴咀14，供給其中滲有、或是不滲有氣態(tài)碳酸的水進(jìn)到容器中。糖漿和水可被同時(shí)供給，或是將其混合之后再行供給。然后，載體傳送至接下去的封蓋工序。
(4)蓋子15被放到容器上，用封蓋頭16包緊密封。此后載體移至下一道消毒工序。
(5)消毒工序中，封閉于容器中的液體與容器一起被消毒。該過程與通過普通系統(tǒng)的巴氏消毒器、瓶用加熱機(jī)及冷卻機(jī)所完成的程序是一致的。在現(xiàn)工序中，整個(gè)載體6被搖動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)以期增進(jìn)其熱傳遞的效率。
(6)卸瓶工序中，消毒過的容器通過一個(gè)裝置(未顯示)從載體上取下，然后被運(yùn)去裝箱(未顯示)。載體6被傳送至一個(gè)工位上，在此打碎的瓶塊被取下。之后，送載體6至清洗工位。
(7)如果在上述如工序中有容器破碎，留在載體6上的碎瓶塊由來自清洗噴咀18產(chǎn)生的高壓噴射水清洗全部載體6而得以清除。
預(yù)先準(zhǔn)備安裝有不同種類的夾持裝置的載體，以適應(yīng)傳送各種類型容器的這種工序中變化的需要。在此所涉及到的這種準(zhǔn)備，是在開始階段裝備的，故能被自動(dòng)化。
如在圖10中以假想線表示的那樣，在瓶子上料工序中，該容器可被從上面插入承持裝置。在此情況下，該持框和適配板間的垂直方向上的位置關(guān)系與圖2中顯示的關(guān)系相反。另外，對(duì)于上料工序，從下面將容器插入承持裝置，并在卸瓶工序中從上方抽出該容器是可行的;并且反之亦然。
如上所述，所設(shè)計(jì)的這種新穎的柔性容器承持裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)采用容器承持裝置的灌裝瓶罐生產(chǎn)線的地方，所需工序數(shù)量少。在每個(gè)工序上，將一種承持裝置改換成另一種所化費(fèi)的時(shí)間也減小到最少。
(2)由于是幾個(gè)容器由一個(gè)載體同時(shí)承載，在此以前所需要的傳送單一型容器的傳送裝置就能省去。因此這種設(shè)備可被做得很緊湊。
(3)由于載體外部尺寸是固定的，一種容器承持裝置被轉(zhuǎn)換為另一類時(shí)，該生產(chǎn)線起動(dòng)或操作之前的重新調(diào)整、試運(yùn)轉(zhuǎn)等就不必要了。
(4)由于開始階段裝備可采用自動(dòng)化，一當(dāng)容器從載體上抽出，下一組不同種類容器就能被安裝進(jìn)該載體。
(5)在運(yùn)送容器中無需調(diào)整。容易為瓶子時(shí)，不會(huì)掉下、也不會(huì)有其他任何麻煩。因此該生產(chǎn)線在無人看管的情況下全天都能相當(dāng)可靠地運(yùn)行。
(6)由于用于運(yùn)送的設(shè)備簡(jiǎn)單，全套設(shè)備都可無菌操作。這便于各種產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括無菌充灌。
(7)用于消毒的時(shí)間可大大縮短。
參見圖22、23，其中顯示了其他類型的承持裝置25。每根管子23的一邊牢靠地固定于相應(yīng)載體24的縱向延伸的內(nèi)壁。每個(gè)夾持件25可拆卸式地安裝到管子25的另外一邊。該管23由一種彈性材料制成，例如橡膠。承持件25由不損壞容器的一種材料制成，如像聚四氟乙烯或其他合成樹脂。每個(gè)夾持件25使與該容器相接觸的邊做成能夾持住它的形狀。例如夾持件被做成一段園弧狀。該承持件25根據(jù)容器的形狀、大小等，以適當(dāng)?shù)奈锛鎿Q。管子25作成氣閉的是可能的。
參見下面的圖24、25，其中顯示了一種其他類型的容器承持裝置。載體27上有槽28，槽中可拆卸式地安裝有一塊支承板226。該板26支持著許多可旋轉(zhuǎn)的卡爪29，在圖示例中有8個(gè)卡爪，通過支架30固定在板的里邊?？ㄗ?9由不損壞容器的一種材料制成，例如聚四氟乙烯或其他合成樹脂。在卡爪的較低位置上沿其外園周圍繞有一個(gè)拉簧31。從卡爪29向上延伸、有一凸塊32，能靠在載體的內(nèi)壁，用以限制卡爪的旋轉(zhuǎn)。在此例中，支承板26，卡爪29及彈簧31等，根據(jù)容器的形狀、尺寸及其它因素可適當(dāng)?shù)赜闷渌慵鎿Q。
采用如上所述的使用承持裝置5和載體6以運(yùn)送容器a的這種方法，現(xiàn)在通過參見圖10、11來解釋說明。把容器a裝載進(jìn)載體6的這道工序用A標(biāo)示。一定數(shù)量的容器a，具體到現(xiàn)在的例子是6，采用一種抓取瓶子的已知機(jī)構(gòu)或是一種機(jī)械手裝載裝置(未表示)，把它們裝進(jìn)承持裝置5，并放置到位，承持裝置5安裝在載體6上。
容器裝進(jìn)安裝在載體6上的承持裝置5中之后，載體被移動(dòng)、與該承持裝置一起送進(jìn)下一工位，在此進(jìn)行清洗工序B。工序B進(jìn)行過程中，載體6由翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未表示)翻轉(zhuǎn)。凈化的冷的、或熱的水從清洗噴咀12里噴向倒置的容器，清洗各容器內(nèi)外。容器a放進(jìn)載體6之后進(jìn)行清洗工序B，該載體6又被翻轉(zhuǎn)并被運(yùn)送至下面的工位，進(jìn)行充填工序C、此刻容器a咀部都朝上。
載體內(nèi)容器a進(jìn)行充填工序C，被充進(jìn)了液體。在此工位上有充填機(jī)構(gòu)(未示)包括有充填噴咀13、14。在現(xiàn)示例中，糖漿和水-水中可以、也可以不滲氣態(tài)碳酸-被一樣接一樣地注入各個(gè)容器之中;當(dāng)然也可以是同時(shí)都注入。
封蓋工序D中，瓶蓋15放在各個(gè)容器的咀上，而后旋轉(zhuǎn)，用封蓋頭16將蓋壓緊。在示例中，蓋子是帶螺紋旋蓋或是滾壓上去的蓋;蓋子是凸起式的場(chǎng)合，容器也可類似地傳送。
封蓋工序后，載體6進(jìn)入消毒工序E。在那里，密封在容器內(nèi)的液體與容器一起消毒。注意，該工序通常是在巴氏消毒器，瓶式加熱機(jī)或是瓶式冷卻機(jī)上完成的。一個(gè)機(jī)構(gòu)(未顯示)用以搖晃或旋轉(zhuǎn)整個(gè)載體6?，F(xiàn)有工序并不只限于消毒，而它也能被用以加熱或冷卻瓶子和罐頭。
在下道工序卸瓶/裝箱打包工序F中，載體6中的容器a被從中取出。一定數(shù)目的容器，例中是12個(gè)，被放進(jìn)一個(gè)箱子17。容器從載體6上分離出來，載體即傳送至下一工位。在那里進(jìn)行破瓶清除/載體清洗工序G。
工序G中，如先前工序中破瓶發(fā)生，整個(gè)載體6，用從清洗噴18噴射出的高壓噴水清洗，以除去這些碎瓶塊。
載體6完成清洗后，回至初始工序、即上料工序。假如下一套的容器形狀、大小與以前的一套不同，就用在承持裝置類型更換/開始階段裝置程序H期間所準(zhǔn)備的載體或承持裝置加以替換。
在通過工序A到工序H過程中，載體6由一個(gè)封閉的框攜帶并被重復(fù)使用。根據(jù)產(chǎn)品種類或質(zhì)量的要求，消毒工序E可能不需要，此時(shí)，載體6即可從旁通過進(jìn)行消毒的工位。
圖14是前述中提到的裝有若干-現(xiàn)例中為6個(gè)-承持裝置a的載體6的透視圖，其中容器由上下夾持裝置5a、5b夾持。載體6在箭頭A所示方向運(yùn)送，同時(shí)按箭頭B所示方向旋轉(zhuǎn)。如圖示，既可順時(shí)針亦可逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
圖15表示了諸如瓶罐類容器a被轉(zhuǎn)動(dòng)的方式。其旋轉(zhuǎn)從直立位置(Ⅰ)通過傾倒位置(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)至顛倒位置(Ⅴ)。再?gòu)?Ⅴ)至原位(Ⅰ)，進(jìn)行這種顛倒程序總保持在相同的旋轉(zhuǎn)方向。
以上述承持裝置5和載體6，用下述方式加熱或冷卻容器a。圖16表示另一種用以加熱或冷卻容器a的設(shè)備。該設(shè)備罩在一個(gè)箱內(nèi)，有容器Vessels T1-T7，按其各自的傳送，設(shè)置于不同的高度，傳送道即在這些容器間延伸，使載體6移至不同高度的容器。不同高度的傳送道在其兩端處設(shè)計(jì)有彼此連通的垂直過道。每個(gè)載體6移進(jìn)B1段，通過B2-B12段、在B13段送出。以假想線所示園表明載體由驅(qū)動(dòng)裝置(未顯示)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。夾持有充填已畢的容器a的載體6，先進(jìn)入B1步，之后如箭頭所示，通過適當(dāng)裝置(未顯示)進(jìn)入順序各位置。在此設(shè)備中，該載體6憑借運(yùn)送裝置(未顯示)以圖14中箭頭A所示方向運(yùn)送。
盛有具有室溫的產(chǎn)品液體容器a，加熱消毒后，按下述方式冷卻。在此例中，容器T1-T4用作加熱容器，對(duì)著通過容器載體6用泵或其類似裝置抽取一定溫度的加過熱的介質(zhì)噴灑。加熱過程中，當(dāng)容器a在B2步至B3步的最低高度及B5至B6步次最低高度上移動(dòng)時(shí)，每個(gè)容器由驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，從而改變一般的熱傳遞，給產(chǎn)品液體均勻加熱。
位于從下數(shù)第三排的容器T5;用以增強(qiáng)加熱和消毒效果。對(duì)著被傳送通過B7步至B9間容器T5上的載體6或容器a，噴灑由泵或其類似裝置所抽取的一定溫度或吸有余熱的介質(zhì)。由于在加熱容器T1-T4中，容器已被足夠均勻地得到加熱，在容器T5上不再有旋轉(zhuǎn)載體6的必要。
冷卻容器T6和T7采用諸如泵類裝置吸取一定溫度的冷卻水，噴灑于被運(yùn)送通過容器T6T7的載體6或容器a上，使之冷卻。此間，旋轉(zhuǎn)載體以加大熱量傳遞以使容器均勻。當(dāng)其抵達(dá)最后工位B13時(shí)，可被冷卻至預(yù)定溫度以下。
圖16所示的設(shè)備單純用作瓶或罐頭的加熱或冷卻機(jī)的場(chǎng)合，它可這樣進(jìn)行控制，載體可由B4位躍級(jí)至B9，進(jìn)而送至B10;或是由位B6′躍級(jí)至位B7進(jìn)而至B12。依照加熱或冷卻及傳遞條件，選擇任一種狀態(tài)以得到最佳路線，從而運(yùn)送時(shí)間可減至最少。
在箱罩上要求的位置上可以做一個(gè)出口，從那里可取出載體6，比如從該設(shè)備的位置B6′處。在圖16所示設(shè)備中，容器以三維空間方式布置。如若必要，也可采取平局布局。依據(jù)運(yùn)送瓶罐種類及其他條件，改變?nèi)萜鲾?shù)量，長(zhǎng)度及容器被加熱或冷卻的期間。按圖16所示，載體是各個(gè)旋轉(zhuǎn)的。按圖17，兩個(gè)或更多的載體6，6′固定在一起，至使成一體旋轉(zhuǎn)。在此情況下，可有效地應(yīng)用設(shè)備的內(nèi)部空間，所以可使設(shè)備造得緊湊。上例中，載體6縱向可供備兩排或兩排以上。
實(shí)驗(yàn)證明下列關(guān)系容器被垂直靜止放置(圖15(Ⅰ))，令其總的熱傳遞系數(shù)是hs(千卡/米2·小時(shí)·攝氏度)1.圖15中容器按(Ⅰ)放置30秒，再放在水平位置(Ⅲ)30秒。反復(fù)進(jìn)行，則得到總的熱傳遞系數(shù)h1(千卡/米2·小時(shí)·攝氏度)由下列關(guān)系式給出h1/hs＝1.10，即是h1是hs的1.1倍。
2.(Ⅰ)(Ⅲ)兩種狀態(tài)交替，加快至間隔15秒，獲得的總熱傳遞系數(shù)h2(千卡/米2·小時(shí)·攝氏度)按下式h2/hs＝1.35，即是h2是hs的1.35倍。
3.容器從狀態(tài)(Ⅰ)直立狀態(tài)到顛倒?fàn)顟B(tài)(Ⅴ)，兩狀態(tài)交替變換的時(shí)間間隔為5秒，所得總的熱傳遞系數(shù)為h3(千卡/米2·小時(shí)·攝氏度)按h3/hs＝1.90，即是，h3為hs的1.9倍。
這樣，旋轉(zhuǎn)諸如瓶、罐之類的容器，以此方式即可有效地加熱或冷卻。其內(nèi)溫度分布也能變得均勻。
旋轉(zhuǎn)瓶或罐以增進(jìn)熱傳遞，要加熱或冷卻更有效時(shí)，尚須考慮下列情況(1)如果旋轉(zhuǎn)速度太大或太小，就會(huì)得到出乎要求的結(jié)果。由旋轉(zhuǎn)引起的內(nèi)裝產(chǎn)品液體的攪拌效率取決于內(nèi)盛液體上方所留空間，液體量及容器的形狀。
(2)一般地說，旋轉(zhuǎn)程度取決于瓶罐的形狀，但是最大效率的獲得乃是通過不斷折倒式的旋轉(zhuǎn)。
如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中所詳述的那樣，諸如瓶罐類的容器，當(dāng)不斷折倒式的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)加熱或冷卻，至使其中所盛產(chǎn)品液體得以攪拌。結(jié)果，其總的熱傳送效率，與其不被轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)相比則大約倍增。因此，容器被傳送的時(shí)間也就約為以前所需時(shí)間的一半。內(nèi)盛液體溫度的分布也能做到均勻。同時(shí)，液體也被均勻化了。故可有效地獲得好的產(chǎn)品。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)的引出是基于該工序可在帶有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和部件的一臺(tái)設(shè)備上完成的這一事實(shí)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。
權(quán)利要求
1.一種能夠夾持各種容器的柔性的容器承持裝置，其構(gòu)成為一個(gè)塑性材料做成的容器夾持件，它可以變形，其作用為夾持容器并使之定位于該裝置的中心；一個(gè)持框，它用以固定容器夾持件；及一塊適配板，它也可用于另一種類的容器，或是根據(jù)由夾持件夾持容器所用的力-該力是由該容器的形狀、重量、直徑等所確定的-而以另一種適配板替換。
2.一種負(fù)荷容器的載體，可裝拆式地安裝有許多容器承持裝置，該承持裝置即是按在前的權(quán)利要求
1所述而設(shè)計(jì)制做的。
3.采用如權(quán)利要求
2所述的載體運(yùn)送各種容器的一種方法，由下列步驟所組成容器放進(jìn)載體后，清洗、充填、密封和消毒該容器;并且容器裝在載體中時(shí)，在完成清洗、充填、密封和消毒操作的各工位之間傳送該載體。
4.用以傳送各種容器的設(shè)備，其構(gòu)成為用于運(yùn)送容器的一個(gè)載體，它按權(quán)利要求
2所述形式設(shè)計(jì)。當(dāng)容器裝在載體中時(shí)，分別完成清洗、充填、密封、消毒的裝置;及通過該載體，相互聯(lián)接各工序裝置的傳送裝置。
5.加熱或冷卻一種或多種諸如瓶子、罐頭一類產(chǎn)品容器的一種方法，其組成的步驟是當(dāng)容器裝在載體中時(shí)，不停地折倒式地轉(zhuǎn)動(dòng)如權(quán)利要求
2所說的的載體;及同時(shí)加熱或冷卻該容器。
6.一種用以加熱或冷卻諸如瓶裝或罐裝之類的產(chǎn)品容器的設(shè)備，該設(shè)備起到如用以冷卻或加熱瓶或罐的一臺(tái)機(jī)器、還有裝瓶或裝罐后巴氏消毒器的作用，其構(gòu)成為具有加熱或冷卻裝置的許多載體傳送通道，其中至少有一條這樣的通道配備有旋轉(zhuǎn)如權(quán)利要求
2所述的容器承載體的裝置;及一個(gè)能從載體傳送通道中選擇出所要求的途徑的通道選擇裝置。
專利摘要
能承裝瓶、罐等容器的承持器由柔性?shī)A持件、持框及適配板構(gòu)成。夾持件中心被分割成若干舌瓣，由這些舌瓣所包圍、形成一個(gè)中心孔。夾持件裝在適配板與持框之間。依容器不同，更換適配板。還公開了可裝拆式安裝在按上述方式設(shè)計(jì)的承持器的一種載體。用該載體運(yùn)送各種容器的方法包括容器裝入載體后，完成運(yùn)送操作的、和為該運(yùn)送而在工位間輸送載體的步驟。加熱或冷卻載體中容器的方法包括反復(fù)折轉(zhuǎn)容器的步驟，還公開了以此法加熱或冷卻容器的一種設(shè)備。
文檔編號(hào)B08B9/42GK86105747SQ86105747
公開日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1986年7月19日
發(fā)明者荒木一則, 林柾行, 山口昇吾, 花田宗弘 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan