CN101679011B - 用于灌装机器的转盘的组合驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于旋转机器的驱动装置，具有静止的和可旋转的机器部分，要这样改进：使得它在保持控制和调节精度的情况下更简单且更经济地构成并且同时承受更低的磨损和故障易发性。这由此实现：在一个机器部分上环绕地设置具有多个磁体(27，37)的环圈并且在另一个机器部分上设置至少一个相对应的、只覆盖该环圈的部分区段的定子(28，38)，使得旋转的机器部分(23)能够通过由定子(28，38)产生的电磁场被置于确定的旋转。

Description

用于灌装机器的转盘的组合驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于旋转机器的驱动装置，该旋转机器具有一个静止的和一个可旋转的机器部分。
背景技术
这种旋转机器例如作为容器处理机器使用，这些机器中，药剂或饮料容器如瓶或罐等例如被清洁、灌装和贴标。在此，容器在处理期间在不同尺寸的转盘上回转。根据设备大小和使用目的而定，转盘可以具有相当可观的尺寸。在此它们必须能够经得起高转速并且尽管如此在其速度方面仍能够精确调节，以便能够例如补偿容量波动。
传统上，这种旋转机器借助伺服电机驱动，该电机通过传动装置驱动小齿轮，该小齿轮啮合到旋转的机器部分上的齿部中并因此使该机器部分旋转。
在此，缺陷是，整个装置由于必须传动装置而结构复杂，该传动装置由于所述要求而必需非常精确、从而很费事地构成。传动装置还增加了整个设备的故障易发性并且必需定期维护。因为这些机器经常与大量液体相关地运行，整个装置还必需防水密封地封罩，这附加地增加了费用。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于所述旋转机器的驱动装置，它在保持控制和调节精度的情况下更简单且更经济地构成，同时具有更低的磨损和故障易发性。
通过具有权利要求1特征的驱动装置实现本发明。
通过这种结构的驱动装置可以完全省去使用带传动装置的伺服电机。而是在可旋转的机器部分上、例如在迄今设置齿部的位置上设置一环圈，它带有以均匀间距定位的永磁体或电磁铁。与此相对，在机器的静止部件上设置一电磁的定子，如以变化的形式在直线电驱动装置中所使用的定子那样。该定子是弧形的并且其半径与磁环圈的半径相适配。该定子只覆盖回转的磁环圈的一个部分区段。该定子在内部具有一线圈组件，该线圈组件能够使切向力施加到与定子对置的磁体上并由此使该磁体与整个可旋转的机器部分一起旋转。定子的大小以及集成线圈的数量和布置取决于尺寸、所需的力和转速。通过由线圈产生的场的构型、例如场强和场频率的构型可以相互独立地实现所产生的力矩以及所得到的转速的精确控制。
可行的是，多个这样的定子围绕磁环圈环绕布置，如果这例如由于最大必需力大而符合目的的话。
此外，根据机器造型而定，可行的是，磁体布置在圆形环圈的内侧面上并且定子定位在该环圈的内圆周中，该环圈则在形状方面与这种布置相适配。
在扩展构造中，相应的驱动装置与一滚球式回转支承组合，该滚球式回转支承支承机器的可旋转部分。在此，磁体例如可以设置在滚球式回转支承的可旋转部分的外圆周上，定子相对应地设置在该回转支承的静止部分上。
按照本发明的驱动装置明显更小且更紧凑并且可以完全省去传动装置。此外，该驱动装置除可旋转的机器部分外不再具有附加的可旋转部分并且移置到机器的通常干燥的区域中，使得该驱动装置不再承受液体或清洁剂，这明显减小了整个系统的故障易发性和维护强度。
为了监视可旋转机器部分的位置或转速，设置有测量装置，例如呈设置在旋转轴线上的光学角位传感器的形式。
由从属权利要求得出本发明的这些构造和其它扩展构造，这些从属权利要求是说明书的描述对象。
附图说明
借助附图详细解释本发明。这些附图示出：
图1按照现有技术的旋转机器的示意侧视图，
图2具有本发明驱动装置的旋转机器的局部剖切的侧视图，
图3本发明驱动装置的第一扩展构型的示意性俯视图，
图4本发明驱动装置的第二扩展构型的示意性俯视图。
具体实施方式
在图1中详细示出按照现有技术的总体以1标记的旋转机器。它具有静止的机器部分2和可旋转的机器部分3，它们通过滚球式回转支承4相互连接。在可旋转的部分上在外部设置有灌装站5，通过它们以内容物灌装饮料瓶6。
在滚球式回转支承4的与可旋转的机器部分3连接的部分上，在外部设置一齿部7，在该齿部中啮合有小齿轮8，该小齿轮通过传动装置9被伺服电机10驱动。因此，通过对伺服电机10相应地供给电流能够驱动机器的可旋转部分并控制速度。
与此相对，在图2中详细示出按照本发明的驱动装置。在这里，总体以20标记的容器处理机也具有静止的机器部分22和可旋转的机器部分23，可旋转的机器部分可绕中心旋转轴线21旋转。设置有滚球式回转支承24，它使旋转的机器部分23可旋转地与固定的机器部分22连接并且支承该旋转的机器部分。在这里也在容器处理机20的可旋转部分23上有灌装站25，这些灌装站用于以饮料灌装瓶26。在滚球式回转支承24的可旋转部分上，在外部均匀间隔地具有永磁体27。电磁定子28在滚球式回转支承24上在外部设置在圆周上并且覆盖该回转支承的一个角度区段。该定子28包含一线圈组件，该线圈组件能够产生交变的电磁场。该电磁场借助于未详细示出的控制器来调节。
为了使在图3中以另一视图示出的组件旋转，由定子28产生一磁场，该磁场将一切向力施加到处于其范围内的磁体27上，使得磁体例如在顺时针方向上移动，这通过可旋转的组件而导致可旋转部分23的旋转。根据电磁场的场强和频率能够按照需求适配所期望的转矩以及所期望的转速，由此例如能够受控制地使设备开机或者关机。
通过相应构型的控制装置，系统中的余留旋转能量能够通过定子转换成发电机线圈配置而用于获取能量，例如用于在全部能量失效的情况下仍能够对设备供给足够的能量用于受控制地关机。
在图4中详细示出一可选择的方案。一个环圈34与一相应的、未详细示出的旋转机器的旋转部分固定地连接，在此该环圈在其内圆周上具有多个磁体37。相对地设置一个定子38，定子的线圈位于定子的外圆周上，因此能够与上式类似地使机器旋转。
当然本发明不局限于上面的实施例，而是可以在多方面变化而不偏离基本构思。因此旋转机器的详细配置是不确定的。磁体的数量和布置也可以在宽的范围中变化，尤其取决于尺寸和要达到的力和转速。也可以使用多于一个的定子。
附图标记
1    旋转机器
2    静止的机器部分
3    可旋转的机器部分
4    滚球式回转支承
5    灌装站
6    饮料瓶
7    齿部
8    小齿轮
9    传动装置
10   伺服电机
20   容器处理机
21   中心旋转轴线
22   固定的机器部分
23   可旋转的机器部分
24   滚球式回转支承
25   灌装站
26   瓶
27   永磁体
28   定子
34   环圈
37   磁体
38   定子

Claims (6)

1.用在旋转机器上的驱动装置，该旋转机器具有静止的机器部分和可旋转的机器部分，其中，在一个机器部分上环绕地设置有一环圈，该环圈具有多个磁体(27，37)，并且，在另一个机器部分上设置有至少一个相对应的、只覆盖该环圈的一个部分区段的定子(28，38)，使得旋转的机器部分(23)能够通过由定子(28，38)产生的电磁场被置于确定的旋转，其特征在于，该旋转机器是一容器处理机(20)并且该旋转的机器部分是该容器处理机(20)的具有灌装站(25)的机器部分(23)。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述磁体(27，37)设置在可旋转的机器部分(23)上，所述至少一个定子(28，38)设置在静止的机器部分(22)上。
3.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述环圈在可旋转的机器部分(23)的一个区域的内圆周上设置有磁体(37)，所述定子(38)安置在该区域之内。
4.如上述权利要求中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置与一滚球式回转支承(24)组合地构成。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述磁体(27)设置在滚球式回转支承(24)的旋转部分上。
6.如权利要求1至3中任一项所述的驱动装置，其特征在于，设置有一用于确定可旋转的机器部分(23)的位置和/或转速的测量装置。
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