Устройство завинчивания и обжатия колпачка на горлышке - RU70877U1
Код документа: RU70877U1
Чертежи
Описание
2420-145873RU/042
УСТРОЙСТВО ЗАВИНЧИВАНИЯ И ОБЖАТИЯ КОЛПАЧКА НА ГОРЛЫШКЕ
Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к области укупоривания емкостей, в частности, бутылок, в частности, к завинчиванию и обжатию колпачков, завинчивающихся на бутылках с резьбовыми горлышками.
Уровень техники
Обжатие колпачков обычно осуществляют при помощи укупоривающей головки с подвижными роликами, которая работает по принципу, описанному в патенте Франции № 978 537.
Основными элементами обжимной головки, в частности, являются:
- пружинный выталкиватель, оснащенный профильной насадкой, выполненной с возможностью осевого перемещения по салазкам, закрепленным на станине установки для укупоривания;
- вращающееся кольцо (приводимое во вращение не показанными на Фигурах средствами), которое содержит в качестве ступицы направляющий полозок и на котором закреплены штанги, на конце каждой из которых установлен ролик с возможностью свободного осевого вращения;
- пружины, действующие на все штанги таким образом, чтобы ролики осуществляли радиальное давление на колпачок в процессе обжатия или на профильную насадку, в зависимости от фазы цикла обжатия;
- направляющие средства.
В процессе обжатия колпачка, предназначенного для дополнительного укупоривания, вращающееся кольцо, штанги и ролики вращаются, и, в то время, когда насадка давит на головку колпачка, происходит относительное (осевое) перемещение вращающегося кольца, штанг и роликов относительно системы, образованной выталкивателем и юбкой колпачка: постепенно ролики, первоначально нажимавшие на профильную насадку, начинают нажимать на юбку колпачка и обжимают ее.
Заявитель уже несколько раз усовершенствовал известные обжимные головки, либо изменяя профиль роликов, как описано в патенте Франции № 2 409 379, либо используя твердость роликов, как описано в патенте Франции № 2 675 495, либо изменяя количество или конфигурацию роликов, как описано в патенте Франции № 2 710 905.
Кроме того, известны также завинчивающие головки.
До сих пор операция укупоривания бутылок, содержащих резьбовые горлышки, при помощи завинчивающегося металлического колпачка, осуществлялась в два прохода или этапа на разных установках:
на этапе завинчивания колпачка при помощи завинчивающей головки;
на этапе обжатия при помощи обжимной головки.
Задачей настоящей полезной модели является осуществление в один этап и при помощи одной установки двух операций завинчивания и обжатия с целью сокращения капиталовложений в процесс укупоривания, то есть снижения стоимости оборудования или устройств для укупоривания, сокращения времени на укупоривание, и уменьшения габаритов оборудования для укупоривания.
Сущность полезной модели
Для решения этой задачи заявитель разработал устройство, обеспечивающее осуществление в один проход полной операции завинчивания и обжатия колпачка.
В соответствии с настоящей полезной моделью устройство для укупоривания горлышка сосуда с осью симметрии, в частности, бутылки, имеющей верхний резьбовой участок высотой Hf, на котором предусмотрена, по меньшей мере, одна резьбовая нитка с N витков, и нижний участок или кольцо, обжимаемое при помощи завинчивающегося колпачка, содержащего обычно металлическую обжимаемую юбку, содержит головку укупоривания, выполненную с возможностью вращения со скоростью Ω при помощи приводного средства вокруг оси вращения, совпадающей с осью симметрии, и с возможностью осевого перемещения таким образом, чтобы во время укупоривания обеспечить при помощи средства осевого перемещения сближение упомянутой головки с упомянутым горлышком, обычно неподвижным в осевом направлении, и отличается тем, что упомянутая головка содержит средство завинчивания упомянутого колпачка на упомянутом верхнем резьбовом участке упомянутого горлышка и средство обжатия упомянутой юбки под упомянутым кольцом обжатия, при этом упомянутое осевое перемещение состоит из первого осевого перемещения упомянутой головки, активирующего упомянутое средство завинчивания, и второго осевого перемещения упомянутой головки, активирующего упомянутое средство обжатия, последовательно обеспечивая таким образом во время одного осевого перемещения упомянутой головки этап завинчивания и этап обжатия, составляющие процесс укупоривания.
Таким образом, устройство в соответствии с настоящей полезной моделью при помощи одного осевого перемещения головки обеспечивает последовательную реализацию завинчивания колпачка, а затем его обжатие, что и является решением поставленной задачи, так как одной головки достаточно там, где требовалось наличие двух головок и двух отдельных установок с известными из уровня техники средствами.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием вариантов ее осуществления со ссылками на фигуры чертежей, в числе которых:
Фиг. 1-6b являются схематичными изображениями в разрезе по вертикальной плоскости, проходящей через ось (20) вращения головки (2) укупоривания и через ось (71) симметрии предназначенного для укупоривания горлышка (70).
Фиг.1 изображает схематичный вид устройства (1) укупоривания.
Фиг. 2-5 являются изображениями левой части головки (2) укупоривания в различных фазах укупоривания по мере опускания головки (2) относительно предназначенного для укупоривания горлышка (70).
Фиг.2 изображает вид головки (2) до начала завинчивания колпачка (8) на горлышке.
Фиг.3 - вид головки (2) в конце завинчивания колпачка, но до начала сжатия прокладки (81) колпачка.
Фиг.4 - вид головки (2) после сжатия прокладки (81) и в начале поворота рычага (40) обжатия.
Фиг.5 - вид головки (2) в конце обжатия.
Фиг. 6а и 6b изображают изготовленную головку, при этом на Фиг.6 показана большая часть головки (2), а на Фиг.6b - нижняя часть головки в увеличенном виде.
Фиг. 7а-7с изображают диаграммы осевых перемещений головки или ее различных частей.
Фиг.7а соответствует перемещениям (ось ординат) различных частей головки во время одного цикла (ось абсцисс).
На Фиг.7b схематично показаны несколько циклов (3 цикла), выраженные линейными участками, тогда как на Фиг.7с показано синусоидальное перемещение головки.
Подробное описание полезной модели
В соответствии с настоящей полезной моделью в процессе упомянутого первого перемещения средство завинчивания может обеспечить вращение колпачка (8) относительно горлышка (70) со скоростью вращения колпачка (8), как правило, близкого к скорости вращения Ω головки (2).
Действительно, как только опорная деталь (6) входит в контакт с завинчиваемым колпачком, она вращает его со скоростью Ω.
Этот контакт может соответствовать заданному осевому усилию, и для этого, как показано, в частности, на Фиг.2 и 3, упомянутое средство завинчивания может содержать средство, в частности, пружину R0(60), действующую на головку (82) колпачка (8) усилием F0, обычно составляющим от 20Н до 150Н, в течение всего или части этапа завинчивания.
В соответствии с настоящей полезной моделью средство обжатия может содержать, по меньшей мере, два рычага или штанги (40), при этом на нижнем конце каждого рычага (40) установлен обжимной диск (41), а рычаги установлены при помощи шарниров с возможностью приближения к горлышку (70) в процессе этапа обжатия или удаления от горлышка (70) во время этапа завинчивания.
Как, в частности, показано на Фиг. 3-5, головка (2) может содержать средство, в частности, пружину R2 (42), действующую на головку (82) колпачка (8) усилием F2, как правило, составляющим от 500 Н до 1500 Н, после этапа завинчивания или во время всего или части упомянутого этапа обжатия.
Как показано на Фиг.4, упомянутое средство действия усилием F2 может быть приведено в действие, в частности, до прижатия дисков (41) к юбке, для обжатия юбки (80), чтобы прижать в осевом направлении колпачок (8) к горлышку (70) и к его верхнему краю, в частности, когда колпачок (8) содержит деформирующуюся прокладку (81), которую сжимают перед этапом обжатия для обеспечения герметичности укупоривания колпачка (8) на горлышке (70).
Согласно варианту выполнения настоящей полезной моделью упомянутая головка (2) может содержать:
а) стойку С3(3), как правило, цилиндрической формы, жестко соединенную с неподвижной станиной (10) и выполненную с возможностью вращения вокруг оси (20) вращения со скоростью вращения Ω, как правило, заданной и, в случае необходимости, постоянной, и с возможностью осевого перемещения D3 относительно горлышка (70);
б) трубчатый корпус С2(4), коаксиальный и внутренний относительно стойки С3(3), но выполненный с возможностью осевого перемещения D2 относительно стойки С3(3), при этом упомянутая стойка С3(3) содержит нижний упор (30) для ограничения осевого перемещения трубчатого корпуса С2(4) и действует на трубчатый корпус С2(4) усилием F2, в частности, при помощи пружины R2(42);
в) центральный корпус С1(5), коаксиальный с упомянутым трубчатым корпусом С2(4), в частности, полый, выполненный с возможностью соединения с трубчатым корпусом С2(4) для обеспечения перемещения D2, в частности, при помощи комплекта подшипников, в частности, игольчатых подшипников (45), при этом трубчатый корпус С2(4) образует втулку для центрального корпуса С1(5), выполняющего роль оси;
г) средство частичного сцепления во вращении трубчатого корпуса С2(4) с центральным корпусом С1(5), при этом вращение трубчатого корпуса С2(4) приводит к вращению центрального корпуса С1(5) только во время этапа завинчивания, при этом вращение центрального корпуса С1(5) может быть прекращено в результате возникновения противоположного момента сил С в конце завинчивания;
д) центральный корпус С1(5) содержит опорную деталь С0(6), предназначенную для приведения во вращение колпачка (8) и выполненную с возможностью осевого перемещения D0 относительно центрального корпуса С1(5), соответствующего, в частности, высоте резьбового участка (700) колпачка (8), верхний упор (51) для опорной детали (6) и пружину R0(60), действующую на опорную деталь С0(6) усилием F0, обеспечивая сцепление во вращении головки (2) с колпачком (8) через опорную деталь С0(6) и образуя таким образом средство завинчивания;
е) рычаги или штанги (40) средства обжатия жестко соединены в осевом направлении с трубчатым корпусом С2(4) и с возможностью изменения положения благодаря наличию вспомогательной оси (44) вращения, в частности, жестко соединенной с трубчатым корпусом С2(4).
Средство обжатия может содержать кулачок (32), жестко соединенный в осевом направлении со стойкой С3(3), при этом каждый из упомянутых рычагов, как правило, жестких, содержит верхнюю часть (400), в частности, содержащую колесико, или ролик, или полозок (401), и конец-дискодержатель (402) с установленным на нем диском (41), при этом упомянутое второе перемещение приводит к временному взаимодействию между кулачком (32) и роликом или полозком (401), чтобы приблизить диск (41) к горлышку (70) для обеспечения обжатия.
Согласно варианту выполнения настоящей полезной модели, показанному на Фиг.1, стойка С3(3) головки (2) может соединяться со стрелой (12), в частности, горизонтальной, и свободно вращаться относительно стрелы (12), при этом стойка С3(3) и стрела (12) соответственно образуют узел ось/втулка, и стрела (12) может, в случае необходимости, служить кронштейном для двигателя, образующего приводное средство (13), выполненное с возможностью приведения во вращение стойки С3(3).
Стрела (12) и неподвижная станина (10) могут взаимодействовать, в частности, при помощи вертикальной колонны (14) для обеспечения осевого перемещения D3 стойки С3(3) в виде поступательного движения стрелы (12) в вертикальной плоскости, в частности, при помощи вспомогательного двигателя (11), выполняющего роль средства осевого перемещения.
Вместе с тем, согласно другому варианту осуществления настоящей полезной модели (не представленному на чертежах), стрела (12) может быть установлена на вращающейся турели и являться частью агрегата, содержащего n головок (2) укупоривания, при этом n может составлять, в частности, от 2 до 12, а стойки С3(3) зацепляются с центральной шестерней для приведения во вращение стоек С3.
В соответствии с настоящей полезной моделью упомянутое средство частичного сцепления во вращении между трубчатым корпусом С2(4) и центральным корпусом С1(5) может быть выполнено в виде магнитного или электромагнитного устройства сцепления благодаря магнитам (43, 50), установленным друг против друга на трубчатом корпусе С2(4) и центральном корпусе С1(5). Эти расположенные друг против друга магниты, в частности, выбирают таким образом, чтобы момент сил, действующий на колпачок, не превышал 80% значения предельного момента сил, соответствующего необратимой деформации или разрушению колпачка.
Предпочтительно, чтобы в конце завинчивания упомянутая опорная деталь могла упираться в верхний упор (51) таким образом, чтобы центральный корпус С1(5) и трубчатый корпус С2(4) могли передать усилие F2 на головку (82) колпачка (8).
Скорость Ω вращения и скорость V перемещения головки (2) во время упомянутого первого перемещения можно автоматически регулировать таким образом, чтобы обеспечить соответствие отношению V = Hf. Ω/N и синхронизировать вращение колпачка (8) и скорость опускания на горлышко (70) во время этапа завинчивания, при этом типовые значения Hf, Ω и N составляют: 5-20 мм для Hf, 150 об/мин - 500 об/мин для Ω, 0,5-5 для N, а общее число оборотов составляет от 10 до 25. Это позволяет избежать деформации резьбовых ниток колпачков.
Пример выполнения
На Фиг.6а и 6b показан пример выполнения головки (2) в соответствии с настоящей полезной моделью, при этом Фиг.2-5 предназначены для уточнения работы головки (2), показанной на Фиг.6а и 6b.
Чтобы не загромождать Фиг. 3-5, на них отсутствуют обозначения, присутствующие на Фиг.2.
Преимущества полезной модели
Настоящая полезная модель обеспечивает решение поставленных задач и позволяет осуществлять две операции завинчивания и обжатия в течение одного этапа и на одной установке.
С одной стороны, устройство в соответствии с настоящей полезной моделью, даже будучи несколько более дорогим, чем одно устройство завинчивания или одно устройство обжатия, требует гораздо меньших капиталовложений, чем оба эти устройства в совокупности. Это же относится и к затратам по обслуживанию устройства в соответствии с настоящей полезной моделью.
С другой стороны, заявитель констатировал, что заявленное устройство обеспечивает повышение производительности.
Наконец, устройство в соответствии с настоящей полезной моделью позволяет вдвое сократить габаритную площадь средств завинчивания и собственно укупоривания.
Список ссылочных позиций
Реферат
РЕФЕРАТ
Устройство (1) содержит вращающуюся и перемещающуюся в осевом направлении головку (2) укупоривания и отличается тем, что головка (2) оснащена средством завинчивания колпачка (8) на горлышке (70) и средством обжатия колпачка под кольцом (701) обжатия, при этом осевое перемещение состоит из первого осевого перемещения головки (2), активирующего средство завинчивания, и из второго осевого перемещения головки (2), активирующего средство обжатия, для осуществления, при помощи одного осевого перемещения головки (2), этапа завинчивания и этапа обжатия, составляющих процесс упомянутого укупоривания. Преимущество: устройство (1) позволяет осуществить завинчивание колпачка и его обжатие во время одного этапа.
Формула
