Способ и устройство для вращения емкостей в виде тела вращения, например бутылок, во время транспортирования под действием скоростного напора

1 Изобретение относится к способу и устройству для вращения емкостей в виде тела вращения, например бутылок, во время перемещения по поверхности транспортирования. Емкости перемещаются под действием скоростного напора и направляются во время транспортирования, для чего поверхность транспортера имеет на каждой стороне направляющее приспособление или ограждение. В частности, бутылки из стекла или пластмассы подвергают вращению вокруг их оси в целях контроля их боковых стенок. Из европейского патента ЕР-А-0 415 154 известно устройство для контроля боковых стенок, у которого боковые направляющие приспособления состоят из лент, расположенных по обе стороны поверхности транспортирования и приводятся в движение с различными скоростями, так что удерживаемые между лентами порожние бутылки поворачиваются вокруг своей оси. Это устройство основано на том, что порожние бутылки вначале должны быть разъединены или,по меньшей мере, подаются на поверхность транспортирования без скоростного напора. В том случае, если порожние бутылки уже расположены без действия напора, то поэтому необходимо разъединить порожние бутылки. В основе изобретения лежит задача сделать возможным вращение транспортируемых под действием скоростного напора емкостей вокруг их продольной оси с помощью простого способа. В соответствии со способом, согласно изобретению, эта задача решается благодаря тому,что, если смотреть в направлении транспортировки на место, где емкости должны вращаться,то из двух следующих друг за другом емкостей одна располагается стабильно со смещением к одной стороне, а другая располагается стабильно со смещением к другой стороне. В рамках устройства, согласно изобретению, задача решается благодаря тому, что в направлении транспортировки к месту, на котором емкости должны вращаться, предусмотрено устройство для стабильной установки одной из,по меньшей мере, двух следующих друг за другом емкостей относительно ограждения и другой емкости - относительно другого ограждения. Из патентов ФРГ DЕ-С-843 973 и DЕ-С 922 519 известны устройства для транспортировки порожних бутылок под динамическим напором, при которых следующие друг за другом порожние бутылки попеременно смещены к левому и правому ограждению. В этих устройствах, однако, возникают нарушения, которые приводят к изменению положения емкости от одного ограждения к другому ограждению, от выходного конца транспортирующего устройства против направления транспортирования. Такое изменение положения приводит затем также к тому, что изменяется направление вращения 2 отдельных порожних бутылок, так что не достигается определенное вращение порожних бутылок. В соответствии с основной идеей изобретения, благодаря стабильному расположению,по меньшей мере, двух емкостей у левого или правого ограждения предотвращается возможность возникновения таких помех после этих емкостей и вызываемой ими смены положений отдельных емкостей. Все следующие далее емкости стабильно прилегают к одному из двух ограждений и окатываются по ограждению и друг по другу, причем емкости с переменным направлением вращения попеременно скатываются к левому и правому ограждению. Из патента США US-A-2 725 138 известно устройство для транспортирования емкостей в виде тела вращения, причем емкости у конца поверхности транспортера скапливаются и скатываются по боковому ограждению. У конца поверхности транспортера емкости с помощью колеса-звездочки располагаются на определенном расстоянии друг от друга на другом транспортирующем устройстве. При передаче посредством колеса-звездочки каждая емкость сбоку сдвигается к тому же ограждению. Емкости, которые до этого располагались у другого ограждения, изменяют, таким образом, свое положение. Это изменение положения способствует тому, что все следующие далее емкости также изменяют свою позицию и тем самым свое направление вращения. Поверхность транспортера может быть подвижной или неподвижной. Подвижные поверхности транспортирования могут быть образованы ленточными транспортерами, цепными транспортерами, воздушной подушкой, роликами и т.п. Неподвижные поверхности транспортирования могут представлять собой простые листы скольжения, по которым емкости перемещаются под действием скоростного напора,причем скоростной напор может быть создан посредством колеса-звездочки или предварительно подключенного цепного транспортера. Название "транспортер" должно здесь включать все эти виды поверхностей транспортировки. В первом варианте выполнения изобретения устройства для стабилизации положения, по меньшей мере, двух следующих друг за другом емкостей расстояние между обоими ограждениями в направлении транспортирования вначале постепенно расширяется до примерно 1,5 кратного значения диаметра емкости, а затем уменьшается под углом друг к другу между обоими ограждениями примерно 30-100, предпочтительно 50-80 до величины, примерно до значения меньше диаметра емкости. Предпочтительно, когда характер ограждения в этой области является симметричным или зеркальным относительно средней линии транспортера. 3 Расстояние между обоими ограждениями влияет на степень расширения в потоке емкостей, определяемую следующими зависимостями:F2n=nFR/cos причем,V - боковое смещение емкостей следующих друг за другом;D - расстояние между боковыми ограждениями (ширина транспортера);- угол между линией, соединяющей две следующие друг за другом емкости, и направлением транспортирования;F2n - составляющая усилия, воздействующая на последующую емкость;FR - сила трения между ограждением и емкостью. Устройство работает в широком диапазоне значений скоростного напора с достаточной стабильностью. На практике встречаются, разумеется, обусловленные самыми различными воздействиями экстремальные ситуации, которые могут привести к нарушениям при вращении емкостей. Эти влияния можно уменьшить с помощью дополнительных мер так, чтобы в достаточной мере предотвратить нарушения в работе. Очень сильное давление на находящемся впереди по движению потока конце устройства можно снизить с помощью механического сопротивления, установленного по ходу транспортера перед устройством. Например, можно установить на транспортере тонкий лист, по которому емкости скользят и, благодаря этому,испытывают дополнительное трение. Также можно с помощью боковых ограждений создать дефлекторы, которые снимают пики давления. Скоростной напор можно снизить также с помощью собственно устройства согласно изобретению так, чтобы с помощью идущего впереди устройства снижался скоростной напор для следующего за ним устройства. Если имеется, напротив, слишком малый скоростной напор, то с помощью расположенного сбоку перемещающегося вместе ремня можно сообщить емкости усилие в направлении транспортирования. Благодаря уменьшению расстояния между ограждениями при относительно большом угле достигается, что в том случае, если находящаяся на вновь сужающемся участке транспортера емкость изменяет свое положение от одного ограждения к другому, это не оказывает никакого влияния на положение последующих, находящихся еще внутри сужающегося участка емкостей; центр давления между обеими емкостями сдвигается из-за сужения пространства иду 000172 4 щей впереди емкости настолько мало, что следующая за нею емкость не изменяет свое положение в направлении к другому ограждению. Таким образом, прерывается хаотическое поведение емкостей и достигается однозначное и стабильное взаимное расположение емкостей. В другом варианте выполнения изобретения приспособление для стабилизации положения, по меньшей мере, двух следующих друг за другом емкостей образовано с помощью колесазвездочки, которое установлено рядом с транспортером с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и имеет по периферии чередующиеся различной глубины сектора с шагом,соответствующим примерно диаметру емкости,так что зубья укладывают каждую вторую емкость к противоположному ограждению, в то время как расположенные между ними емкости,благодаря выемке, могут прилегать к прилегающему ограждению. Можно также слева и справа рядом с транспортером расположить два таких колеса-звездочки в зацеплении друг с другом, причем емкости в этом случае проходят между обоими колесами-звездочками. Стабильное расположение емкостей попеременно у одного и у другого ограждения возможно также с помощью установленного рядом с транспортером шнека. Обычно расстояние между обоими ограждениями лишь незначительно, например на 1-10 мм больше диаметра емкости. Для целей транспортирования до сих пор такое расстояние между ограждениями рассматривалось как достаточное, и перепрыгивание емкостей от одного ограждения к другому и связанное с этим изменение направления вращения во время транспортировки принималось как неизбежное. Благодаря изобретению, это хаотичное поведение можно исключить. В области, в которой, начиная от приспособления для стабилизации против направления транспортирования, каждая емкость должна иметь определенное положение и определенное направление вращения, расстояние между ограждениями при этом предпочтительно больше, чем приведенное выше расстояние, и составляет примерно 1,2- до 1,6-кратного,предпочтительно 1,4-1,5-кратное диаметра емкости. Внутри этой области с увеличенным расстоянием между ограждениями по обе стороны транспортера емкости вращаются попеременно в противоположном направлении вокруг своей вертикальной оси и скатываются при этом попеременно по левой и правой ограде. Стабильность положения емкостей повышается еще благодаря тому, что трение емкостей между собой больше, чем трение между ними и основанием, т.е. транспортером и ограждениями. Устройство согласно изобретению может,в основном, применяться при манипулировании и контроле емкостей, при которых требуется вращение емкостей. 5 Устройство согласно изобретению может использоваться для всех видов контроля, которые требуют развертывания поверхности или вращения емкостей, например, для контроля посадки этикеток, горлышка или резьбы, для контроля симметрии вращения емкостей, для контроля боковых стенок и т.д., причем в этом случае не требуется никаких других устройств для вращения емкостей. Контроль боковых стенок целесообразно осуществлять в области, в которой емкости, рассматривая со стороны, по возможности меньше перекрываются, однако уже заняли стабильное положение из двух ограждений. В общем случае - это область, в которой расстояние между обоими ограждениями составляет примерно 1,2-кратный диаметр бутылок. Устройство согласно изобретению может,однако, использоваться также для снижения шума и износа емкостей в области подпора транспортирующих устройств. Благодаря тому,что емкости скатываются по ограждению и друг по другу под контролем, шум и износ значительно снижаются. При использовании устройства, согласно изобретению, для этих целей на больших участках может быть целесообразным несколько устройств распределить по участку,например, в установленных на большом расстоянии ограждениях (примерно, 1,5-кратное значение диаметра бутылок), которое для дополнительного снижения шума можно снабдить мягкой поверхностью. Далее, устройство согласно изобретению,благодаря контролируемой развертке поверхности тел вращения, может использоваться также для нанесения печати, покрытия, заключения в пленку или нанесения этикеток или запоров на емкости. Точно также возможно целевое удаление пленок, этикеток или запоров с помощью устройства согласно изобретению. Предпочтительным в устройстве согласно изобретению является то, что большинство используемых в настоящее время машин для наполнения бутылок на своем входе нуждаются в скоростном напоре. Благодаря устройству согласно изобретению отпадает не только процесс разъединения бутылок перед устройством для контроля боковых стенок, но также и необходимость в устройстве для создания скоростного напора перед наполнительной машиной. Примеры выполнения изобретения поясняются далее более подробно на основе чертежей, на которых: фиг. 1 изображает устройство для вращения порожних бутылок с приспособлением для контроля стенок, вид сверху; фиг. 2 - устройство по фиг. 1 в вертикальном разрезе, глядя в направлении транспортера; фиг. 3 - другой вариант выполнения устройства для вращения емкостей, вид сверху; фиг. 4 - другой пример выполнения устройства для вращения емкостей; 6 фиг. 5 - вид ограждения для бутылок диаметром 55-87 мм. В соответствии с фиг. 1 порожние бутылки 10 перемещаются на транспортере 12, например ленточном транспортере или цепном транспортере, в направлении, указанном стрелкой. На каждой стороне транспортера 12 находится неподвижное ограждение 14, так что порожние бутылки 10 даже при скоростном напоре удерживаются на транспортере 12. Как показывают отдельные стрелки, бутылки 10 вращаются вследствие своего взаимного контакта с ограждением, попеременно в противоположном направлении, причем бутылки 10 попеременно прилегают к левому и правому ограждению 14. Предусмотрена станция контроля боковых стенок бутылок 10, которая содержит расположенный рядом с транспортером 12 источник 18 излучения и расположенное на противоположной стороне устройство для регенерации, например CCD камера 20. Оба имеют обычную конструкцию и обычный способ функционирования и поэтому более подробно не описываются. Внутри нормальной области транспортирования находится ограждение 14, высота которого составляет примерно половину высоты порожних бутылок 10. В области станции контроля ограждение 14 расположено ниже, так что порожние бутылки удерживаются с помощью ограждения 14 у нижнего края. С помощью дополнительного ограждения 15 порожние бутылки направляются вверху у горлышка бутылки(фиг. 2). Одно из двух ограждений 14, 15, предпочтительно нижнее ограждение 14, может быть снабжено покрытием с более высоким коэффициентом трения. У верхнего ограждения 15 порожние бутылки в этом случае скользят. Если устройство согласно изобретению используют в сочетании с устройством для контроля дна согласно направляемой одновременно заявке РСТ"Способ и устройство для транспортировки емкостей мимо устройства для контроля дна емкостей"(собственное обозначение 30562 (Контроль дна, то ограждение 15 может представлять собой продолжение направляющей для горлышка по фиг. 2. Вывод (из потока) признанных при контроле дна или боковых стенок дефектными емкостей может осуществляться с помощью устройства, согласно также одновременно направляемой заявке РСТ "Устройство для вывода отдельных или нескольких емкостей в виде тела вращения из транспортируемого под действием скоростного напора потока емкостей в виде тела вращения и цилиндр с управляемо выдвигаемым поршнем" (собственное обозначение: 30561 (Lffel. Если порожние бутылки транспортируются под действием скоростного напора на транспортере, в основном, с одинаковым расстоянием от боковых ограждений, то положение бутылок нестабильно, т.е. бутылки часто перепрыгивают 7 от одного ограждения к противоположному ограждению хаотичным образом или изменяют свое направление вращения. С помощью устройства согласно изобретению достигают, что отдельные бутылки 10 внутри определенной области стабильно прилегают к одному из двух ограждений 14 и сохраняют свое направление вращения. На выходе устройства расстояние между обоими ограждениями 14 составляет при этом величину несколько большую, чем диаметр бутылок 10, что является обычным при транспортировании под действием скоростного напора. Это расстояние затем увеличивается внутри длины, которая соответствует примерно диаметру бутылок 10, 1,2, 1,3-кратного диаметра бутылок 10. Это увеличенное расстояние затем сохраняется внутри первой области 24, длина которой зависит от применения. Для контроля боковых стенок достаточно, если длина этой первой области 24 соответствует примерно 4-хкратному диаметру бутылок. В следующей за нею второй области 26 расстояние между ограждениями 14 постепенно увеличивается, т.е. внутри длины, которая соответствует 2 - 3-хкратному диаметру бутылок, до 1,5-кратного диаметра бутылок, а затем, внутри значительно более короткой области 28, длина которой соответствует примерно 1,5-кратному диаметру бутылок, уменьшается до исходной длины, несколько большей, чем диаметр бутылок. Нарушения в положении бутылок 10 берут свое начало в общем у выходного конца транспортера, например, вследствие изъятия одной бутылки, и распространяются против направления транспортирования. Если последняя бутылка изменяет свое положение слева направо, то центр давления изменяется по отношению к предпоследней бутылке таким образом, что она перепрыгивает справа налево и это изменение положения распространяется затем против направления транспортирования по всей длине транспортера. Вследствие того, что у выходного конца третьей области 28 бутылки очень сильно смещены относительно друг друга, и, в частности, последняя бутылка 10 внутри третьей области 28 смещена относительно далеко в сторону от следующей бутылки 10, которая снова находится в примыкающей к ней узкой области 29, то центр давления между этими двумя бутылками при изменении положения бутылки в узкой области 29 изменяется не настолько, чтобы последняя бутылка изменила свое положение в третьей области 28 к другому ограждению 14. На фиг. 5 показан вид (характер) ограждения 14 у транспортера 12, с помощью которого транспортируются бутылки, диаметр D которых лежит в диапазоне от 55 до 87 мм. L2 является при этом длиной первой области 24, L3 - длина второй области 26 и L4 - длина третьей области 28. На входе и выходе (область 29) боковое рас 000172 8 стояние между ограждениями на несколько миллиметров больше, чем диаметр D бутылок. Фиг. 2 показывает в разрезе, глядя в направлении транспортирования, устройство для контроля боковых стенок. Устройство контроля боковых стенок расположено в первой области 24, так как там расстояние между ограждениями составляет лишь примерно 1,2 - 1,3-х-кратную величину диаметра бутылок, так что бутылки,рассматриваемые со стороны, перекрываются лишь незначительно. Поле зрения камеры 20 выбрано таким, что охватывается несколько бутылок одновременно и, благодаря вращению каждой бутылки, получается полная развертка боковой стенки каждой бутылки внутри этого поля зрения камеры. Таким образом, каждая точка на поверхности бутылки, по меньшей мере, один раз проверяется. Фиг. 3 показывает пример выполнения, в котором приспособление для стабилизации положения и направления вращения емкостей 10 представляет собой расположенное сбоку рядом с транспортером 12 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси колесо-звездочку 30. Колесо-звездочка 30 имеет шаг, равный примерно диаметру емкостей 10, и сектора 32 попеременно различной глубины. Колесо-звездочка 30, благодаря такой конструкции, прижимает каждую вторую емкость 10 к противоположной стороне, так что стоящие между ними емкости 10 вынужденно прилегают к ближнему к оси вращения колеса-звездочки 30 ограждению 14. С помощью этого принудительного позиционирования емкостей 10 посредством колесазвездочки нарушение не может распространяться против направления транспортировки через колесо-звездочку. Каждая емкость 10 может также удерживаться между двумя колесамизвездочками 30. Фиг. 4 показывает аналогичный пример выполнения, причем устройство для стабилизации положения и направления вращения емкостей 10 выполнено с помощью шнека 34 расположенного примерно с горизонтальной осью вращения рядом с транспортером. Шнек имеет витки попеременно различной глубины, так что каждая вторая емкость 10 сдвигается к противоположному ограждению. При этом также возможно установить шнек по обе стороны транспортера 12. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ транспортирования емкостей в виде тел вращения, например бутылок, заключающийся в том, что емкости перемещают под действием скоростного напора с последующим приданием им вращения в заданном месте между двумя ограждениями, отличающийся тем, что при транспортировании к заданному месту вращения одну из двух следующих друг за другом емкостей принудительно сдвигают к одному 9 ограждению в поперечном направлении к направлению транспортирования, а другую емкость перемещают к противоположному ограждению. 2. Устройство для проведения способа, отличающееся тем, что на выходе устройства предусмотрено приспособление для стабилизации расположения одной из, по меньшей мере, двух следующих друг за другом емкостей (10) у одного ограждения (14) и другой емкости (10) - у другого ограждения (14). 3. Устройство по п.2, отличающееся тем,что в области поверхности (12) транспортирования, предшествующей приспособлению для стабилизации, расстояние между ограждениями(14) составляет примерно 1,2-1,6-кратное (значение) диаметра емкости. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что приспособление для стабилизации образовано тем, что взаимное расстояние между двумя боковыми ограждениями (14) в направлении транспортирования несколько увеличивается до примерно 1,5-кратного значения диаметра емкости (10), а затем несколько снижается под углом между боковыми ограждениями (14) относительно друг друга примерно 30-100, предпочтительно до 50-80, до значения, несколько большего, чем диаметр емкости (10). 5. Устройство по п.4, отличающееся тем,что оба боковых ограждения (14) в области, в которой расстояние между ними снова снижается под углом 30-100 относительно друг друга,проходят симметрично по отношению средней линии поверхности транспортирования. 10 6. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что приспособление для стабилизации образовано расположенным рядом с поверхностью(12) транспортирования с возможностью вращения вокруг вертикальной оси колесомзвездочкой (30), которое каждую вторую емкость (10) укладывает к противоположному ограждению (14). 7. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что приспособление для стабилизации образовано расположенным рядом с транспортером (12) с примерно вертикальной осью шнеком(34) с витками попеременно различной глубины,причем витки меньшей глубины укладывают каждую вторую емкость (10) к противоположному ограждению (14). 8. Устройство по одному из пп.2-7, отличающееся тем, что оно содержит часть установки для контроля боковых стенок или для контроля этикеток вращающихся емкостей (10),которые транспортируются на транспортере(12), содержащую источник излучения (18) на одной стороне транспортера (12) и устройство(20) для разпознавания на другой стороне транспортера (12), причем емкости (10) вращаются устройством в поле зрения устройства (20) для распознавания. 9. Устройство по одному из пп.2-7, отличающееся тем, что оно содержит часть установки для транспортирования вращательносимметричных емкостей (10) по поверхности транспортера (12) под действием скоростного напора, причем с каждой стороны поверхности транспортера (12) размещено ограждение (14).