CN103124679B - 容器处理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种容器处理机（1），包括用于通过吸引处理片状材料的材料处理表面（3）〞以及与所述材料处理表面（3）流体地连接的真空源（2），该机器（1）包括：-装置（17），用于检测和传输所吸入的气体的压力值；-可控制地操作的流量阀（19）；-控制单元（20），与所述检测和传输装置（17）并且与所述流量阀（19）操作地连接；所述检测和传输装置（17）和所述流量阀（19）布置在所述真空源（2）和所述材料处理表面（3）之间；所述控制单元（20）编程为响应于至少根据所述压力值而变化的信号来调节所述流量阀（19）的开度。

Description

容器处理机

技术领域

本发明涉及一种容器处理机。

更具体而言，本发明涉及一种容器处理机，其中，使用吸引来处理片状材料，该片状材料必须例如传递、施加于容器的表面等，尤其是在所述片状材料特别脆弱时，例如，由于厚度减小以及弹性性能差。

背景技术

众所周知并且普遍地使用容器处理机，例如用于将标签粘合并传递到容器的表面上的贴标机。

在这些机器内，容器典型地通过传送带（carousel）运送，以与贴标单元接触。贴标单元包括一个或多个所谓的“真空鼓”，通过该真空鼓，从辊式供给***接收标签材料带。贴标***从标签材料条带以适当的长度切下标签；通过合适的装置（例如，粘合鼓、喷射和注射器***等等）粘合标签；并且最后将粘合的标签传送至相应的容器。为了进行这些操作，标签在不同的阶段通过施加在标签上的吸力而保持在真空鼓的外表面上。为此，真空鼓的表面包括与真空源流体连通的多个孔。

一方面，将薄膜状材料用作标签材料使得相对于常规的更厚的替换物非常令人满意地降低生产成本。然而，当使用厚度减小并且弹性模量低的标签材料时，通常遇到由这种材料的固有脆弱性造成的多个不期望的问题。

假设事实如下：贴标速度已经成为关键因素，尤其是考虑到现如今在装罐和装瓶厂非常常见的高产量要求。已经使用某些贴标材料和标签处理工序来有规律地实现每秒超过10个容器的速度。

然而，尽管通常，弹性性能好并且摩擦低的更厚的材料表现出对拉伸的良好抵抗力，并且因此相对于容易快速地处理所述材料，并且所述材料可承受相对大的力（即，在整个工序中，高真空度可方便地用于处理所述材料），但是当较弱的标签材料以高速并且以高摩擦运行时，通常出现多种不期望的事件，例如，标签的撕裂、拉伸以及未对准。

对于辊式供给的薄标签，当从贴标材料的条带中切割标签时，标签上的过度张紧可致使标签撕裂或撕破，而非整齐地切割。

同样，当通过真空鼓获得薄标签时，过度张紧可致使薄标签拉伸。当将标签传送至真空鼓时，过多的真空可致使标签段移动或拉断，这非常可能导致机器的临时损毁，这是因为标签会脱离其在机器内的理想路径，胶水会溢出等等。换言之，标签材料的撕裂典型地造成整个贴标工序的不期望的中断。

而且，某些贴标材料可包括涂层或者必须进行产生较高摩擦系数的其他表面处理，这也可影响贴标工序。特别地，具有较高摩擦系数的标签更容易变得过度张紧，这加重了与上面已经描述的过度张紧相关的问题。

遇到的另一个问题在于，在贴标工序中，当由真空鼓支持标签时，如果未提供充足的真空以防止标签跟随涂胶器，那么用于将胶水凃敷在标签段上的涂胶器可被标签堵塞。

结果，需要特别彻底地控制操作条件，主要是关于在真空鼓处提供的真空度，以使得高速贴标设备进行管理，从而有效地且可靠地处理上面提及的较脆弱的标签材料，使得尽管贴标材料的弹性性能较低，也可实现完全令人满意的生产性能。为此，实际上，在贴标机的整个操作过程中，必须提供和保持非常特定的真空度。

并且值得考虑的是以下事实：贴标机典型地包括多个站，在这些站中，真空鼓或其他真空连接的表面与贴标材料相互作用。通常，为了限制成本并且减小体积，这些机器通常装配有通过相应的管道与每个真空鼓流体地连通的单个真空源，根据多个处理参数，交替地启用和禁用沿着这些管道的流动。

特别地，在某个时间将真空施加（或暂停施加）于部分贴标材料应该取决于该部分相对于整个贴标工序的位置（即，取决于在整个机器内哪个真空鼓或表面与部分贴标材料相互作用），并且甚至更特别地取决于，当转动某个真空鼓时，部分贴标材料所到达的角位置，从而例如当待贴标签的容器正好到达该站时，对在规定的站拆开标签进行计时，等等。

更糟糕的是，真空鼓通常被分割，即，在其内部中限定多个空腔，每个空腔可单独与真空源流体地连接，从而单个真空鼓可每次单独用于保持和处理几个标签，例如，每个单独的内部空腔，一个真空鼓。在这种情况下，真空鼓应设计为允许交替地开启/中断每个内部空腔与真空源的流体连接，从而在具有与标签的预期相互作用的情况下，对将真空供应至鼓的每个部分进行计时。

启动和关闭尤其代表关键工序阶段，因为此时，即，最初的标签或最后的标签供应至***时，真空鼓内的很大一部分孔未被任何贴标材料覆盖，因此可能浪费大量真空源功率。

US6546958公开了一种固定真空板组件，其具有用于为容器贴标设备内的旋转真空鼓提供不同真空等级的多个空腔，其中，可拉伸的薄膜可快速地且精确地具有有限的浪费，并且减少在贴标工序过程中出现过度张紧标签材料。特别地，板组件内的不同空腔构造成供应有不同的真空等级，每个真空等级适于有关标签材料的特定操作（例如，拾取刚刚已经切割的标签段，抓紧标签段，同时将粘合剂涂敷于其表面，等等）。通过改善高真空的位置处的固定阀板和旋转真空鼓之间的密封，减小真空损失，从而提供对涂敷粘合剂的位置处的真空的更精确控制，并且防止高真空蔓延至相邻端口，这种蔓延可通过随机改变这些相邻端口和腔室内的真空等级而不利地影响标签切割和施加。

然而，这种解决方法取决于真空鼓的特定设计，并且因此缺乏通用性，这是因为对于需要调节成适于不同生产要求的整个贴标机而言，因此必须重新设计真空鼓。

因此，在本领域中，感到需要这样一种容器处理机，其中，使用吸引来处理片状材料，并且甚至更特别地处理脆弱的标签材料，这种机器能够选择性地且精确地控制供应至多个真空鼓中的每个真空鼓的真空的量。具体而言，考虑到现有的处理阶段以及设计参数（例如，对于贴标机而言，每个鼓所运输的标签的数量、操作速度、厚度、弹性性能以及所使用的标签材料的尺寸，等等），需要应允许随时校准供应至每个真空鼓的真空的量的容器处理机。甚至更为必要的是，期望可将容器处理机的性能调节成通过简单且有效的方式改变设计参数（例如，当具有不同特征的不同真空鼓与相同的真空源和控制***一起使用时）。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种容器处理机，该容器处理机设计成为典型地与已知的容器处理机相关的以上缺点提供一种廉价且方便的解决方法，确保真空等级控制的令人满意的精确度，甚至当特别是处理薄材料时。

根据本发明，提供了一种根据权利要求1所述的容器处理机。

附图说明

下面，将参看附图通过实例描述本发明的一个优选的非限制性的实施例，其中，图1示出了根据本发明的教导的容器处理机的示意图。

具体实施方式

图1中的标号1从整体上表示容器处理机。为了方便起见，在以下描述中，应特别参照贴标机，其中，通过吸引处理片状标签材料，虽然这绝非旨在限制由所附权利要求书限定的保护范围。

容器处理机1包括可与材料处理表面3流体地连接的真空源2。更具体而言，材料处理表面3由在贴标机中通常使用的那种真空鼓5的侧面4限定。

大致如图1中所示，真空鼓5典型地在***包括用于与标签片状材料接合的侧面4。为此，侧面4包括具有与至少一个内部通道7连通的多个通孔6的至少一个区段。根据真空鼓4的具体设计，这个通道7可通过合适的孔或歧管与真空源2连接。具体而言，当真空鼓5围绕轴旋转而到达使得内部通道7与孔或歧管对准的一个或多个预定位置时，应在第一区段的侧面4上施加吸引，从而能够在此保持标签片状材料。

在图1中所示的情形中，真空源2包括具有入口管8和出口管9的真空涡轮机。入口管8与空气入口10连通，通过该空气入口，吸入空气，而出口管9通向环境，以用于通风。

优选地，空气入口10装配有过滤器11，以用于防止吸入颗粒材料并且防止颗粒材料潜在地堵塞或阻塞真空涡轮机和整个***的叶片和齿轮。

而且，真空供应设备1典型地包括布置在真空涡轮机的空气入口10和入口管8之间的安全阀12。安全阀12的设置主要设定整个机器1内的最大真空度（亚大气压）。提供安全阀12主要用于保护真空源2，因此所述阀门12典型地设计为当超过设定的压力值时开启。

为了真空源2和材料处理表面3之间的流体连接，容器处理机1包括管线13。当相同的真空源2用于对多个材料处理表面3提供吸引时，相应的管线12从共同的歧管14中分出来，如图1中所示。

沿着管线12，真空供应设备1沿着流体流动的方向还包括碎屑***15和过滤器16。

尤其地，碎屑***15可包括气旋式除尘器。

有利地，容器处理机1包括装置17，以用于检测并传输在材料处理表面3和真空源2之间沿着管线13的一位置处吸入的空气的压力值。在图1中所示的实施例中，检测和传输装置17大致位于碎屑***15处，通过取样管18流体地连接检测和传输装置和碎屑***，从而尽可能得靠近材料处理表面4检测压力值，同时立即保护装置17不受颗粒材料、灰尘、碎屑等等的最可能的干扰。这些装置17可包括压力传感器。

有利地，容器处理机1还包括可控制地操作的流量阀19，该流量阀优选地为节流阀，该流量阀沿着管线13设置，位于共同的歧管14（如果有的话）的上游，并且然而，位于真空源2和安全阀12的上游。

更优选地，阀门19布置成略微位于过滤器的下游。

而且，容器处理机1有利地包括控制单元20，该控制单元与检测和传输装置16并且与流量阀19操作地连接。优选地，控制单元20还与人机界面21操作地连接。

控制单元20编程为管理真空供应设备1的操作，如下面会进行描述的。

尤其地，将控制单元20编程为由接收装置17测得的压力值，并且响应于至少根据检测到的压力值而变化（a function of）的信号来方便地调节流量阀19的开度。

优选地，控制单元20调节流量阀19的开度，从而将取样管18内的压力以及因此材料处理表面3处的压力保持在预定的值，根据所处理的贴标材料的性能（例如，厚度、弹性性能、摩擦）以及标签格式的性能，选择这个预定的值。所述预定的值典型地由用户通过人机界面21设定。

作为另一替换方案，控制电压的操作基本上可通过容器处理机1作为一个整体的操作速度而计时，使得在材料处理单元3处供应的真空度始终方便地通过运行周期所规定的具体操作而计时。

根据预编程的类型，控制单元20可确保在材料处理表面3处提供的吸引始终与在此进行的操作兼容。尤其地，可方便地考虑贴标工序的特别细微的阶段，例如，切割和传送以及预粘贴片。

必须注意的是，当还未从标签材料卷（web）中切下标签时，标签下方的材料处理表面以相对较大的速度移动，因此，标签实际上在滑动。然而，在切割之后，改为，标签应以和其支撑表面相同的速度继续移动。结果，切割和传送阶段需要非常精确地校准用于适当地处理贴标材料而供应的真空度。

甚至更具体而言，为了确保供应至***的最初和最后的标签的一致的条件，即，在启动和关闭过程中，可有利地选择将控制单元20编程为始终保持的预定压力值，启动和关闭为真空源的最关键的操作阶段，因为此时材料处理表面4内的很大一部分孔6未被任何贴标材料覆盖。

例如，在启动时，在标签到达材料处理表面4的相应区段之前的一瞬间，连续地实现真空鼓的分别处理标签的每个区段和真空源2之间的流体连接（例如，通过开启相应的阀）。控制单元20编程为将压力（即，真空度）保持在所述预定的值，并且从而将相应的适当吸引施加于供应至***的每个最初的标签。因此，便利地要求真空源（涡轮机）2仅仅在材料处理表面4的实际上与贴标材料接合的区段处仅仅供应最合适的真空度，因此实际上未浪费真空源（涡轮机）功率。

为此，单元控制20可有利地包括处理器22和致动器23（例如，步进电机）。在处理器22内，进行对从装置17获得的压力数据的适当处理（elaborate），从而获得命令信号。单元控制20将这个命令信号供应至致动器23，因此，该致动器直接改变流量阀19的开度。

在使用中，控制单元20应从检测和传输装置17接收在一位置处吸入的流体的压力值（该压力值代表在材料处理表面3处提供的真空度），并且可选地接收有关在所处理的片状材料的一部分上在材料处理表面3处当前正在进行的操作的信息。根据所述值并且根据所述信息，控制单元20应因此调节阀门19的打开程度，从而将材料处理表面3处的压力（即，真空度）保持在期望的操作范围内。

从以上描述中，根据本发明的容器处理机1的优点将是显而易见的。

具体而言，容器处理机1可提供对在机器1内的多个真空鼓中的每个真空鼓处提供的真空度的选择性的且精确的控制。具体而言，通过本发明的容器处理机，能够实现根据现有的处理阶段并且根据设计参数持续地且适当地校准在每个真空鼓处提供的真空度。

同时，由于上述精确的真空控制，所以变得能够利用更小的且耗能更少的真空源2：由于更明显地利用吸引并且通过持续地参考在材料处理表面3处进行的操作，即，参考对于操作立即且实际上需要的真空度，所以可减少真空的浪费，从而可因此减小强加在真空源上的工作量。

在这方面，本发明的容器处理机是尤其有利的，这是因为就由真空源消耗的功率而言，这种容器处理机可有助于减少制造机器的费用和主要成本。

最后，应显而易见的是，然而，在不背离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，可对本文中描述和示出的容器处理机做出改变。

Claims (5)

1.一种容器处理机（1），包括用于通过吸引处理片状材料的材料处理表面（3）以及与所述材料处理表面（3）流体地连接的真空源（2）

其特征在于，包括：

-装置（17），用于检测和传输所吸入的气体的压力值；

-能控制地操作的流量阀（19）；

-控制单元（20），与所述检测和传输装置（17）并且与所述流量阀（19）操作地连接；

所述检测和传输装置（17）和所述流量阀（19）布置在所述真空源（2）与所述材料处理表面（3）之间；所述控制单元（20）编程为响应于至少根据所述压力值而变化的信号来调节所述流量阀（19）的开度。

2.根据权利要求1所述的容器处理机，其中，所述流量阀（19）布置在所述真空源（2）与所述检测和传输装置（17）之间。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的容器处理机，包括布置在所述材料处理表面（3）的下游的碎屑拦截装置（15），所述检测和传输装置（17）大致位于所述碎屑拦截装置（15）处，所述检测和传输装置与所述碎屑拦截装置通过取样管（18）流体地连接。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的容器处理机，其中，所述控制单元（20）包括处理器（22）和致动装置（23），所述处理器（22）至少根据从所述检测和传输装置（17）获得的所述压力值产生一命令信号，所述命令信号供应至所述致动装置（23），以从而改变所述流量阀（19）的开度。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的容器处理机，其中，所述控制单元（20）操作地连接至人机界面（21），并且所述控制单元编程为响应于还根据由用户选择性地提供的信息而变化的信号来调节所述流量阀（19）的开度。