用于容器的运输设施
阅读说明：本技术 用于容器的运输设施 (Transport facility for containers ) 是由 X·卡尔 马丁·西格 B·艾森塞尔 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：用于容器的运输设施,所述容器诸如是瓶,所述运输设施具有：第一运输装置,其能够在颈部搬运区域中运输容器；第二运输装置,其能够在基部搬运区域中运输容器,其中第一运输装置在与第二运输装置不同的高度处运输容器,其中,在容器能够从第一运输装置被转移到第二运输装置的转移区域中,第二运输装置线性地运行并且设置有线性引导装置,所述引导装置平行于第二运输装置地运行并被设计成当容器从第一运输装置下降到第二运输装置时能够引导容器。(A transportation facility for containers, such as bottles, having: a first transport device capable of transporting containers in a neck handling area; a second transport device which can transport the containers in the base handling area, wherein the first transport device transports the containers at a different height than the second transport device, wherein, in a transfer area in which the containers can be transferred from the first transport device to the second transport device, the second transport device runs linearly and is provided with a linear guide device which runs parallel to the second transport device and is designed to be able to guide the containers when they are lowered from the first transport device to the second transport device.)
技术领域
本发明涉及用于容器(诸如瓶)的运输设施以及根据方案10的在转移区域中将容器从第一运输装置转移到第二运输装置的方法。
背景技术
运输设施在容器生产和处理领域是众所周知的。对于可回收和不可回收的PET瓶，这样的运输设施由通常作为完全的砌块机(block machine)来操作的以下各个容器搬运机构成。预制件在加热进料器中加热，然后在拉伸吹塑机中形成为容器。此后，可以在贴标机中为容器提供标签。之后，容器通过灌装机灌装产品，然后由封口机密封。还可以想到，容器在拉伸吹塑机之后立即灌装，然后通过上述机器密封以及贴标签。对于运输容器存在不同的构思，其中还包括搬运待运输的容器的不同方式。
一方面，已知使用所谓的“颈部搬运”方法来运输容器，其中容器通过它们通常设置的支撑环被夹持或以某些其它合适的方式在头部区域被抓握并被“悬挂”运输通过运输装置和/或容器搬运机。这样做的好处是，剩余的容器体积(特别是容器的基部区域)是可访问的，并且例如可以作为容器检查的一部分进行查看。对此可替代的是以所谓的“基部搬运”方法运输容器，其中容器要么在传送带上直立运输，要么至少在容器的下部区域(基部区域)中被抓握。
容器从颈部搬运到基部搬运的转移在这里特别成问题。对于给定的容器尺寸，这通常可以通过将容器转移到滑槽(chute)，例如，容器沿着滑槽滑到与基部搬运对准的运输装置上。然而，当整个容器搬运设施旨在搬运不同尺寸的容器时，这变得困难。
在这种情况下，已经研发了借助旋转星轮进行这种转移的构思。然而，在通过旋转星轮转移期间，由于容器的随着它们以高的容器吞吐量运输的旋转速度而产生高离心力，使得将容器下降到运输装置上用以基部搬运对于某些容器尺寸仍然是可能的，但由于发生的离心力，对于其它容器尺寸不再能够实现。
发明内容
发明要解决的问题
因此，基于已知的技术水平，要解决的技术问题是提供一种用于容器(诸如瓶)的运输设施，即使对于不同尺寸的容器格式(format)，利用该设施也可以确保容器从颈部搬运到基部搬运的可靠转移，同时实现高的容器吞吐量。
用于解决问题的方案
根据本发明，该问题通过根据方案1的用于容器的运输设施和根据方案10的用于在转移区域中将容器从第一运输装置转移到第二运输装置的方法来解决。在从属方案中说明了本发明的优选的进一步发展。
根据本发明的用于容器(诸如瓶)的运输设施包括：第一运输装置，其能够通过颈部搬运运输容器；第二运输装置，其能够通过基部搬运运输容器，其中第一运输装置在距第二运输装置不同的高度处运输容器，在容器能够从第一运输装置转移到第二运输装置的转移区域中，第二运输装置线性地运行，并且设置有平行于第二运输装置地运行并且适于在容器从第一运输装置下降到第二运输装置期间引导容器的线性引导装置。
容器可以是所有常见的容器，不仅可以是瓶，也可以是罐等。尤其是瓶的容器可以由PET制成或包含PET。还可以想到其它材料，诸如玻璃。它们也可以是一次性或可重复使用的瓶(或一般的容器)。
不言而喻，与在第二运输装置中通过基部搬运运输容器相比，借助于第一运输装置通过颈部搬运运输容器发生在更高的高度。第一运输装置和第二运输装置相对于彼此必须配置成仅使得可以通过在转移区域中使容器下降而将容器从第一运输装置转移到第二运输装置。否则，第一运输装置和第二运输装置的相对位置彼此不相关。
“线性”运输装置基本上被理解为直线运行或呈直线的因此没有曲率的运输装置(优选地在水平平面上运行)。然而，在一些实施方式中，还可以规定运输装置仅“基本上”是线性的，因此与直线具有一定偏差。相对于运输装置的总长度，该偏差可为5％至15％，该偏差例如对应于高达约3°或高达约7°的曲率。
此外，线性运输装置的术语还可以包括例如具有斜坡或斜面、即不水平运行的运输装置。
因此，在所有的示例性提及的实施方式中，具有所述的曲率和/或具有斜坡和/或具有斜面的线性和“基本上”线性的运输装置被理解为属于“线性”运输装置。
另外，示例性第二运输装置的运输方向可以不同于示例性第一运输装置的运输方向。换言之，例如，第二运输装置的运输方向可以平行于或不平行于示例性第一运输装置的运输方向，即，两个运输装置的运输方向可以彼此成非零角度和/或可以位于不同的空间平面。
这同样适用于线性引导装置。
在一个实施方式中，根据本发明的运输设施可以通过连续的各个容器搬运机运输PET可回收瓶或不可回收瓶，这些机器通常作为完全的砌块机操作。在拉伸吹塑机中被成形为容器之前，预制件例如通过颈部搬运被运输并在加热进料器中被加热。随后，仍然可以通过颈部搬运被运输到贴标机的容器可以通过基部搬运在贴标机中被贴标。然后，容器通过颈部搬运从贴标机被运输到灌装机，在灌装机处被灌装产品，然后通过基部搬运转移并被密封机密封。
也可以想到，在拉伸吹塑机之后立即灌装容器，然后通过上述机器密封和贴标。
上述实施方式不应被视为对本发明的根本限制。根据本发明的运输设施在其中或之间运输容器的其它机器也是可以想到的。
在一个实施方式中，提供如下的用于容器(诸如PET可回收瓶或不可回收瓶)的运输设施：所述设施以灌装机结束，灌装机是第一运输装置，其中容器通过颈部搬运被运输并且被转移到第二运输装置，诸如传送带的第二运输装置可以通过基部搬运运输容器，其中在容器可以从第一运输装置转移到第二运输装置的转移区域中，第二运输装置线性地运行，并且设置了平行于第二运输装置运行并且适于在从第一运输装置下降到第二运输装置期间引导容器的线性引导装置。
另一个实施方式提供如下的用于容器(诸如PET可回收瓶或不可回收瓶)的运输设施：所述设施以密封机结束，密封机是第一运输装置，其中容器通过颈部搬运被运输并被转移到第二运输装置，诸如传送带的第二运输装置可以通过基部搬运运输容器，其中在容器可以从第一运输装置转移到第二运输装置的转移区域中，第二运输装置线性地运行，并且设置了平行于第二运输装置运行并且适于在从第一运输装置下降到第二运输装置期间引导容器的线性引导装置。
在下降期间对容器的引导应理解为与容器的接触，由此至少防止在第二运输装置中的容器运输方向上的倾倒。因此，容器的引导至少补偿了作用在第二运输装置中的容器运输方向上的扭矩，当容器通过下降从第一运输装置转移到第二运输装置时，该扭矩可以作用在容器上。
可以规定，在第二运输装置的区域中，特别是在转移区域中，总是在两侧形成运输通道，其确保了容器的横向引导。根据实施方式，这也可以与(附加的)导轨结合完成。
借助于该运输设施，可以保证不同尺寸的容器也可以从第一运输装置转移到第二运输装置而不倾倒，同时实现高的容器吞吐量。
在一个实施方式中，提供了第一运输装置和第二运输装置，第一运输装置和第二运输装置至少在转移区域中具有大于或至多等于可以由第一和第二运输装置运输的容器的长度的垂直于容器的运输平面的距离。
在这种情况下，下降因此包括在转移期间从第一运输装置“掉落”到第二运输装置上。在此，可以规定，引导装置不仅防止容器在第二运输装置中沿运输方向翻倒，而且同时或附加地实现容器的相对于自由落体的延迟下降。这意味着运输设施可用于各种尺寸的容器。
此外，第二运输装置可以在转移区域中具有沿容器的运输方向向下倾斜的转移平面。
利用该转移平面，不同尺寸的容器可以可靠地从第一运输装置转移到第二运输装置，并最终在第二运输方向上停止。
转移平面的高度可调节。
转移平面也可以构造为可更换部件，根据容器尺寸，所述可更换部件考虑高度差并且必须相应地更换。
不同的减速曲线也是可以想到的。例如，可以想到如下的曲线：其初始区域具有低斜率，随后是线性的中间部分，然后是下降的终端曲线。
另外，转移平面可以优选地被构造为行进传送带。以此方式，在布置期间尽可能避免了容器和出料器之间的速度差。
因此，转移平面可以适配不同的容器尺寸。
此外，所述引导装置可以包括配置在第一运输装置和第二运输装置之间并且在转移区域中位于第二运输装置的一侧的用于引导容器的至少一个丝杠(guiding screw)。
优选地，丝杠被配置成使得其旋转轴线沿着第二运输装置至少在转移区域中平行于容器的运输方向运行。通过使丝杠旋转，可以沿第二运输装置中的容器运输方向在转移区域中引导容器，并且可以利用丝杠设定的速度也可以防止容器翻倒。
在该实施方式的进一步发展中，引导装置包括用于引导容器的第二丝杠，其中第二丝杠被配置在第二运输装置的同一侧并且距第二运输装置的距离不同于第一丝杠距第二运输装置的距离，或者其中第二丝杠被配置在第二运输装置的相反侧。
如果两个丝杠都设置在同一侧，则在整个下降过程中，对于不同尺寸的容器也可以可靠地进行下降期间的引导。如果在转移区域内将丝杠配置在第二运输装置的两侧，则不仅可以避免在第二运输装置中沿容器运输方向翻倒，而且同时可以避免从第二运输装置横向地翻倒。
丝杠也可以用于减少容器之间的距离。为此，丝杠被构造为具有与第一运输装置兼容的初始倾斜度。倾斜度是从第一个容器的起点到下一个容器的起点测得的容器之间的距离(＝容器直径加间隙)。在这些丝杠的进一步路线中，该距离然后被不断减小。这导致丝杠出口处的转移速度与入口处相比减小。
另外，可以规定引导装置包括至少一个夹持装置，该夹持装置配置在第一运输装置和第二运输装置之间并且能沿容器运输方向移动，引导装置可以通过在容器从第一运输装置下降到第二运输装置期间夹持在容器周围而引导容器。
夹持装置可以例如在支撑环下方抓住并接触容器，使得当容器下降时，容器优选地下降通过夹持装置。
还可以规定，第二运输装置包括在转移区域中的水平运输平面，并且引导装置包括至少一个接收器，该接收器能在第二运输装置中沿容器运输方向移动，并且利用该接收器可以从第一运输装置拾取容器并将容器转移到第二运输装置，所述接收器被构造为将容器从第一运输装置下降到第二运输装置上。
可移动的接收器被理解为可以拾取容器使得容器在转移区域中的下降仅由接收器的移动或下降来确定的接收器。因此，容器优选地不滑动通过接收器，而是在转移区域中被接收器主动地下降，直到容器载置在第二运输装置上为止。因此，根据容器的尺寸使容器下滑的倾斜平面不再是必要的。同时，容器可以以受控和灵活的方式下降。
引导装置可以包括长定子，并且接收器可以被设置为具有容器拾取区域的能沿着长定子移动的穿梭器。
借助于长定子等使用电驱动器，允许非常灵活地、甚至彼此独立地控制各个接收器的运动。
也可以使用电驱动器来减少容器之间的距离。为此，电驱动器与适于第一运输装置的初始速度同步，并且在长定子的进一步路线中，电驱动器的速度连续减小到容器之间的最小距离。这导致第二运输装置的出口处的转移速度相比入口处减小。
根据本发明的用于在转移区域中将容器从第一运输装置转移到第二运输装置的方法规定：第一运输装置和第二运输装置在彼此不同的高度处运输容器，并且第一运输装置通过颈部搬运来运输容器，第二运输装置通过基部搬运来运输容器，其中容器在第二运输装置中线性地运输，并且设置了平行于第二运输装置运行并且在容器从第一运输装置下降到第二运输装置期间引导容器的线性引导装置。
该方法允许以高吞吐量可靠地使容器从颈部搬运下降到基部搬运。
另外，至少在转移区域中，第一运输装置和第二运输装置可以具有大于或至多等于由第一和第二运输装置运输的容器的长度的垂直于容器的运输平面的距离。
在该实施方式的情况下，各种尺寸的容器最终可以在转移区域中下降到第二运输装置上，而不会无意中与第一运输装置接触。
在一个实施方式中，第二运输装置在转移区域中具有沿容器运输方向向下倾斜的转移平面，其中所述转移平面高度可调节并且其高度根据容器的长度设定。
转移平面可以通过确保与容器基部的永久接触来辅助将容器下降到第二运输装置上从而防止翻倒。
在该实施方式的进一步发展中，规定引导装置包括至少一个丝杠，该丝杠配置在第一运输装置和第二运输装置之间并且在转移区域中位于第二运输装置的一侧，所述引导装置在容器在从第一运输装置下降到第二运输装置上期间引导容器。
通过适当地控制丝杠的转速，丝杠可以在转移区域中至少在第二运输装置中的容器运输方向上减小作用在容器上的扭矩并且防止容器翻倒。
引导装置可以包括至少一个夹持装置，该夹持装置配置在第一运输装置和第二运输装置之间并且能沿容器运输方向移动，该夹持装置在容器从第一运输装置下降到第二运输装置期间通过夹持容器来引导容器。
通过在下降期间夹持容器，有效地防止了容器在任何可想到的方向上翻倒。
在一个实施方式中，第二运输装置在转移区域中具有水平运输平面，并且引导装置包括至少一个接收器，该接收器能在第二运输装置中沿容器运输方向移动，并且借助于该接收器从第一运输装置拾取容器并将容器转移到第二运输装置，其中接收器在转移区域中使容器从第一运输装置下降到第二运输装置上。
这允许容器可靠且同时非常灵活地下降到第二运输装置上。
附图说明
图1是根据本发明的运输设施的示意图。
图2是具有丝杠的运输设施的示意图。
图3是具有作为引导装置的夹持装置的运输设施的示意图。
图4是具有根据实施方式的接收器的运输设施的实施方式的示意图。
具体实施方式
图1以示意性侧视图和俯视图示出了根据本发明的实施方式的运输设施100。一方面，可以看到第一运输装置101，其通过颈部搬运来运输容器。第一运输装置101可以例如被构造为具有一系列夹持器111的星轮，这些夹持器以使得支撑环载置于夹持器的方式抓住支撑环本身或者夹持在其支撑环下方的容器。这里还可以想到其它变型，例如通过夹持器111抓住容器的整个头部区域。
作为星轮的第一运输装置的实施方式不是强制性的。第一运输装置也可以构造为通过颈部搬运来运输容器的线性机器。可替代地，还可以规定第一运输装置是例如被实现为转盘(类似于星轮)或线性机器的容器搬运机。同时，这些容器在相应的容器搬运机中被运输，使得容器搬运机也实现了第一运输装置的目的。
如在侧视图中可见的，容器在高度h处由第一运输装置运输。
此外，运输设施100包括第二运输装置102，第二运输装置102被构造为线性运输装置和用于使用基部搬运方法运输容器的运输装置。基部搬运意味着容器在传送带上被运输和/或至少在容器的基部区域与第二运输装置接触用以通过第二运输装置运输。这还包括例如设置接合在容器130的基部上而不是接合在容器的支撑环上的夹具或接收器的实施方案。
因此，在通过第二运输装置运输容器130期间，在支撑环的区域中没有抓住容器。
图1中虚线框起的是容器从第一运输装置101转移到第二运输装置102的转移区域110。第二运输装置显然位于第一运输装置下方，使得容器必须下降以便由第二运输装置进一步运输。
为此目的，如此处所示，在转移区域110中可以配置沿运输方向向下有坡度或向下倾斜的转移平面121，其在容器从第一运输装置下降到第二运输装置上期间可以与容器的基部接触。转移平面可以被视为第二运输装置的一部分。
为了防止容器在下降过程中沿运输方向翻倒，根据本发明，至少在转移区域中设置线性引导装置，该线性引导装置优选地平行于第二运输装置运行并且构造成使得可以在从第一运输装置下降到第二运输装置上的过程中引导容器，并且因此至少可以防止容器在第二运输装置102中沿运输方向翻倒。图1中仅示意性地示出了引导装置103，但将在下面将更详细地说明。
如从图1中可见的，第二运输装置102和第一运输装置101之间的距离为高度h。优选地，该高度至少等于但可能大于由运输装置运输的任何容器。容器具有长度l，所以优选地h>l。这导致当容器从第一运输装置下降到第二运输装置时容器必须下降距离d＝h-l的事实。
由于通过颈部搬运在第一运输装置中的运输期间容器被抓住的高度总是相同的，所以基部的位置根据容器的长度l而变化。
因此，可以规定向下倾斜的转移平面的高度是可调节的，特别是倾斜角α是可调节的。这允许转移平面倾斜成使得它在下降期间始终接触容器的基部，并因此可以控制容器下降到第二运输装置上。如果转移区域在水平方向上具有长度b并且转移平面在整个长度b上延伸，则下面可以假设tanα＝(h-l)/b。要转移的容器的基部由此将在转移期间的任何时间与转移平面接触，并且由此第二运输装置与容器的基部接触。
图2a至图2c示出了图1的引导装置的第一可能实施方式。在该实施方式中，引导装置231由可绕平行于容器在第二运输装置102中的运输方向的旋转轴线R旋转的丝杠形成。优选地，丝杠具有一系列可以接触并部分地拾取容器的凹部235。通过调节丝杠的转速，通过丝杠可以控制下降期间容器的下降和/或至少推进。因此有效地防止了容器在第二运输方向上的容器运输方向的方向上翻倒。
图2b示出了图2a中说明的实施方式的侧视图。如从图2b可见的，也可以在第二运输装置102的相同侧配置两个丝杠231和232。当被容器桥接的高度差较大时，该实施方式特别有利。通过使用至少两个丝杠(也可以有多于两个的丝杠)，由此可以在从第一运输装置到第二运输装置的整个下降过程中例如沿着向下倾斜的转移平面121引导容器。
如图2b所示，丝杠231和232可以以使得它们的旋转轴线具有距离m的方式彼此间隔开地配置。可以规定丝杠的距离是可调节的。例如，丝杠可以配置在具有导轨的支撑结构中，沿着该导轨，丝杠可以优选地彼此独立地垂直(竖直)于第二运输装置102移动，以便调节它们彼此之间的距离m。这确保即使是短的容器(长度相对短)也始终由至少一个丝杠引导。该实施方式也适用于设置了多于两个的丝杠的实施方式，并且也可以在如下情况时使用该实施方式：仅使用一个丝杠以便以使得可以确保通过至少一个丝杠永久引导任何长度的容器的方式调节一个或多个丝杠的位置。
图2c示出了另一个实施方式，其中再次使用了至少两个丝杠。然而，在该实施方式中，在转移区域中的第二运输装置的每一侧配置至少一个丝杠。丝杠的旋转方向可以相反，或者周向配置的凹陷表面的方向可以相反并且旋转方向可以相同，使得当丝杠旋转时，容器在转移区域在两侧沿相同的方向(在第二运输装置中的容器运输方向)被引导。
该实施方式提供的优点是不仅防止容器在第二运输装置中的容器运输方向上翻倒，而且防止在此处所示的平面中的垂直于容器运输方向的方向上翻倒。
类似于图2b中的说明，可以在第二运输装置的每一侧配置多于一个的丝杠，例如两个、三个或更多个丝杠，所述丝杠也以彼此之间可调节的距离类似于图2b地配置。
图3示出了另一实施方式，其中引导装置330包括一系列夹持装置331至333，夹持装置例如沿着链条旋转并且至少在转移区域120中平行于第二运输装置102运行。在该实施方式中，夹持装置可以从至少两侧在容器周围以如下方式夹持：使得容器在转移区域120中至少由于作用在容器上的重力而相对于夹持装置仍然竖直地移位并且因此下降。夹持装置由此可以在第二运输装置102中沿运输方向与容器一起被搬运并且引导容器的下降。
此外，即使夹持装置没有牢固地夹持容器，如果例如不在转移区域120中设置倾斜的转移平面121，夹持装置也可以实现下降的延迟。下降的延迟可以例如通过具有摩擦表面的夹持装置实现，该摩擦表面在面对容器的一侧具有高摩擦系数，所以防止了容器的下降。在此背景下，可以有利地规定该摩擦表面具有比容器的表面软的柔软外表面，以便防止下降期间刮擦容器的表面。
优选地，夹持装置的开口宽度是可调节的，使得夹持装置也可以夹持要在第一和第二运输装置中运输的不同宽度的容器。
代替夹持装置，还可以想到传统的隔间链(compartment chain)。这涉及旋转的横向带驱动器，竖直幅板以等距安装于横向带驱动器。这些幅板由此形成了袋状的容器接收器，容器可以在袋状的容器接受器中通过在下方运行的下降滑槽引导而向下滑动。
图4示出了图1的引导装置103的另一个实施方式。在该实施方式中，规定引导装置由一系列穿梭器(shuttle)431形成，穿梭器431优选地沿着长定子433旋转。每个穿梭器431均包括至少一个优选地用于容器的可移动接收器，其中接收器432至少在容器的下降方向上(因此是竖直的)是可移动的。接收器可以拾取容器。相较于图3的实施方式，以使得容器一旦被接收器拾取就不能再相对于接收器(在重力的影响下)自由移动的方式进行这种拾取。例如，这可以借助于在容器的支撑环下方抓握容器的适当的室(chamber)元件来实现。
在该实施方式中，规定接收器可以相对于穿梭器在竖直方向上移动，使得接收器可以将容器从第一运输装置下降到第二运输装置上，如在图4的示意性侧视图中可见。在该实施方式中，第二运输装置在转移区域中不必具有向下倾斜的转移平面121，这是因为下降是由接收器和穿梭器实现的。特别优选的是，如果容器通过接收器的下降可以由诸如计算机的控制单元控制，则使得无论转移区域的端部处的容器尺寸如何，容器都已经下降到第二运输装置上。
可选地，穿梭器也可以形成袋，容器在袋中可以进而以被引导的方式下降。这些袋要么直接嵌在穿梭器中，要么由于穿梭器之间的距离而使穿梭器形成所述袋，要么隔板附接到穿梭器，要么两个短的穿梭器始终用于形成所述袋。于是优点在于可以分别适于相应的容器直径的灵活的袋尺寸。
代替长定子，接收器也可以沿着链条旋转并永久安装在链条上。然而，长定子的使用允许各个穿梭器独立地移动，使得例如还可以对来自第一运输装置的容器流中的间隙作出反应，并且仅当容器从第一运输装置转移到第二运输装置时才将穿梭器设定为运动。为此，当使用长定子时，可能除了碰撞监测和碰撞避免，对各个穿梭器的移动的适当控制可以彼此独立地执行。
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