DE102008003297A1

DE102008003297A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Behältern sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102008003297A1
Application number: DE102008003297A
Authority: DE
Inventors: Walter Linn
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2008-01-05
Filing date: 2008-01-05
Publication date: 2009-07-23
Also published as: WO2009086867A1; EP2227433A1; EP2227433B1; SI2227433T1; PL2227433T3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Vorrichtung zum Behandeln von Flaschen oder dergleichen Behältern, mit einem an einem Maschinengestell über eine Drehverbindung drehbar gelagerten und Behälterträger aufweisenden Rotor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung oder Maschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 und dabei speziell auf eine Vorrichtung oder Maschine umlaufender Bauart. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 28.
Vorrichtungen, insbesondere auch solche umlaufender Bauart zum Behandeln von Flaschen oder dergleichen Behälter sind in verschiedenster Zwecke und Ausführungen bekannt, insbesondere auch als Füller oder Füllmaschine, Rinser, Etikettiermaschine, Blasmaschine zur Herstellung von Kunststoffbehältern oder -Flaschen durch Blasformen usw. Derartige Vorrichtungen bestehen grundsätzlich aus einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor, der an seinem Umfang zumindest Aufnahmen für zu behandelnden Behälter aufweist und an einem Maschinengestell drehbar gelagert ist, und zwar zur Erzielung der erforderlichen Stabilität auf relativ großem Durchmesser, z. B. auf einem Durchmesser 3–4 m und unter Verwendung einer entsprechenden Lageranordnung oder Drehverbindung in Form einer Kugeldrehverbindung. Derartige Kugeldrehverbindungen sind teuer und auf dem Markt nur mit erheblichen Lieferzeiten erhältlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung oder Maschine umlaufender Bauart zum Behandlung von Flaschen oder dergleichen Behältern aufzuzeigen, die ohne Einschränkung der Stabilität unter Vermeidung einer teuren Kugeldrehverbindung realisiert ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum Vertrieb einer Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 28.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als Lageranordnung oder Drehverbindung zwischen dem Rotor und dem statischen Teil der Vorrichtung bzw. dem Maschinengestell eine als Gleitbettlager ausgeführte Drehverbindung vorgesehen, welche auch mit einem großen Durchmesser, beispielsweise mit einem Durchmesser von 3 bis 4 m oder größer wesentlich preiswerter als herkömmliche Kugeldrehverbindungen gefertigt werden kann.
Unter „hydrostatischem und/oder hydrodynamischem Gleitbett" ist im Sinne der Erfindung ein Gleitbett bzw. eine Lageranordnung als solches zu verstehen, bei welcher alternativ oder ergänzend die konstruktiven Merkmale einer hydrodynamischen Lagerung als auch die konstruktiven Merkmale einer hydrostatischen Lagerung Anwendung oder Verwendung finden können. Zu den konstruktiven Merkmalen einer hydrodynamischen Lagerung zählen z. B. bei Axiallagern das Einbringen von Staustufen oder Keilflächen in eine der beiden Lauf- oder Lagerflächen.
Zu den konstruktiven Merkmalen einer hydrostatischen Lagerung zählt z. B. die Anwendung einer Vorrichtung zur Druckbeaufschlagung und/oder Förderung des Gleitfluids. Die nachfolgenden Formulierungen in Beschreibung und Ansprüchen sind stets so zu verstehen, dass erfindungsgemäß die Anwendung konstruktiver Merkmale einer hydrodynamischen Lagerung als auch die Anwendung konstruktiver Merkmale einer hydrostatischen Lagerung vorgesehen sind, und zwar je nach den Erfordernissen alternativ oder ergänzend.
Unter „Gleitbettlager" im Sinne der Erfindung ist ein Lager zu verstehen, welches wenigstens zwei einen Lagerspalt zwischen sich bildende Lagerelemente, vorzugsweise ringförmige Lagerelemente aufweist und bei welchem der Lagerspalt vorzugsweise zumindest im Betrieb der Vorrichtung mit einem Gleitfluid unter Druck beaufschlagt bzw. ausgefüllt ist, welches ein Gleitbett zwischen den Lagerelementen bildet und welches von wenigstens einer Versorgungseinheit mit dem erforderlichen Druck zur Verfügung gestellt wird. Zumindest dann, wenn die Drehverbindung zwischen dem Rotor und dem Maschinengestell von nur einem Gleitbettlager gebildet ist, ist dieses Gleitbettlager so ausgeführt, dass es als Axiallager und auch als Radiallager wirkt.
Unter „Lagerspalt" ist im Sinne der Erfindung generell derjenige Raum unabhängig von seiner speziellen Formgebung zu verstehen, der zwischen den sich relativ zu einander bewegenden Lagerelementen gebildet und mit dem Gleitfluid unter Druck beaufschlagt bzw. ausgefüllt ist oder beispielsweise von dem Gleitfluid unter Druck durchströmt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das wenigstens eine Gleitbettlager sind weiterhin so ausgeführt, dass das Gleitbettlager bzw. der wenigstens eine Lagerspalt Bestandteil eines Kreislaufs für das Gleitfluid sind, welcher (Kreislauf) u. a. auch die wenigstens eine Versorgungseinheit umfasst. Das Gleitfluid wird dann während des Betriebes der Vorrichtung dem wenigstens einen Gleitbettlager permanent oder intermittierend von der Versorgungseinheit über einen Vorlauf zugeführt und aus dem Gleitbettlager über einen Rücklauf an die Versorgungseinheit zurückgeführt, wobei in der Rückführung beispielsweise eine vorzugsweise steuerbare Drossel und/oder ein entsprechendes Steuerventil vorgesehen sind. Durch Ansteuerung der Pumpe und/oder der in der Rückführung vorgesehenen Drossel werden in die Betriebsparameter des Gleitbettlagers und dabei insbesondere der Gleitfluid-Druck, die Gleitfluid-Temperatur im Gleitbettlager sowie der Volumenstrom des Gleitfluids an das Gleitbettlager gesteuert oder geregelt.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung bzw. das wenigstens eine Gleitbettlager so zu betreiben, dass vor Inbetriebnahme der Vorrichtung der wenigstens eine Lagerspalt mit dem Gleitfluid derart beaufschlagt wird, dass er das Gleitfluid dann mit der erforderlichen Menge und dem erforderlichen Druck enthält. Ohne eine permanente Zuführung des Gleitfluids an den Lagespalt erfolgt über die wenigstens eine Versorgungseinheit lediglich eine Kompensation solcher Gleitfluid-Mengen, die durch Leckage verloren gehen. Diese Kompensation kann auch aus einem Gleitfluid-Druckspeicher, beispielsweise aus einem Kolbenspeicher erfolgen.
Als Gleitfluid eignen sich z. B. Flüssigkeiten auf Wasser- und/oder Silikon- und/oder Ölbasis, vorzugsweise ernährungsphysiologisch unbedenkliche Flüssigkeiten. Das Gleitfluid ist beispielsweise keimtötend, antibakteriell, fungizid wirkend oder keimvermindernd ausgebildet oder mit einem entsprechenden Zusatz versehen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung und im Teilschnitt eine als Rundläufer ausgebildete Behandlungsmaschine für Flaschen oder dergleichen Behälter, in Form einer Füllmaschine umlaufender Bauart;
2 in vergrößerter schematischer Schnittdarstellung das als Hydro-Gleitbettlager ausgebildete Lager zur Lagerung des Rotors zusammen mit einer Versorgungseinheit zum Bereitstellen eines Gleitfluids unter Druck;
3 und 4 jeweils in Einzeldarstellungen Teilschnitte der Lagerelemente des Gleitbettlagers;
5 einen Teilschnitt durch das Gleitbettlager einer weiteren Ausführungsform.
In den Figuren ist 1 eine Maschine oder Vorrichtung umlaufender Bauart zum Behandeln von Behältern bzw. Flaschen 2. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Maschinengestell 3 und aus einem an diesem Maschinengestell 3 um eine vertikale Maschinenachse VA drehbar gelagerten Rotor 4, der durch einen nicht dargestellten Antrieb um die Achse VA umlaufend angetrieben ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 als Füllmaschine ausgebildet. Dem entsprechend sind am Umfang des Rotors 4 mehrere Füllstationen gebildet, und zwar jeweils bestehend aus einem Füllelement 5 und aus einem unter jedem Füllelement 5 angeordneten Flaschenteller 6 mit Hubeinrichtung 7 zum Anheben und Absenken der mit ihrem Boden auf den Flaschentellern 6 aufrecht ste hend angeordneten Flaschen 2 gegen das zugehörige Füllelement 5 bzw. von dem Füllelement 5, wie dies dem Fachmann bekannt ist.
Weitere am Rotor 4 vorgesehene und mit diesem umlaufende Funktionselemente sind u. a. ein Ringkessel 8 zur Bereitstellung des in die Flaschen abzufüllenden flüssigen Füllgutes, Steuermittel zur Steuerung der einzelnen Füllelemente 5 sowie auch ein Steuerantrieb 9 zum Anheben und Absenken eines die Füllelemente 5 und den Ringkessel 8 aufweisenden oberen Rotorteils 4.1 gegenüber einem unteren, auf dem Maschinenrahmen 3 gelagerten Rotorteil 4.2 in Richtung der Achse VA zur Anpassung an unterschiedliche Flaschengrößen usw. Dargestellt ist in der 1 weiterhin auch eine von mehreren Säulen 10 für eine ortsfeste, d. h. mit dem Rotor 4 nicht umlaufende Steuerkurve 11, mit der die Füllelemente 5 über Steuerrollen zusammen wirken.
Zur Lagerung des Rotors 4 an dem Maschinengestell 3 dient eine Drehverbindung in Form eines hydrodynamischen und/oder hydrostatischen Gleitbrettlagers 12, welches ringförmig ausgebildet und achsgleich mit der Achse VA angeordnet ist, die Achse VA aber mit einem großen radialen Abstand umschließt, der bei der dargestellten Ausführungsform etwa 50 bis 60% des Radius beträgt, den der Rotor 4 an seinem mit dem Füllelementen 5 versehenen Umfang aufweist.
Das Gleitbettlager 12 besteht u. a. aus einem unteren, die Achse VA konzentrisch umschließenden und um diese Achse rotationssymmetrisch ausgebildeten ringförmigen Lagerelement 13, welches an der dem Rotor 4 zugewandten Oberseite des Maschinengestells 3 vorgesehen ist, sowie aus einem oberen, rotorseitigen, ebenfalls ringförmig ausgebildeten und die Achse VA konzentrisch umschließenden sowie um diese Achse rotationssymmetrisch ausgebildeten Lagerelement 14, welches an der dem Maschinenrahmen 3 zugewandten Unterseite des Rotors 4 vorgesehen ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt das untere rahmenseitige Lagerelement 13 ein Querschnittsprofil, welches sich im wesentlichen aus einen unteren, ringförmigen Abschnitt 13.1 mit einer in einer Ebene senkrecht zur Achse VA angeordneten Unterseite oder Ringfläche und aus einem Abschnitt 13.2 zusammensetzt, der stegartig mit einer gegenüber dem Abschnitt 13.1 reduzierten radialen Breite ausgeführt ist und in der Mitte des Abschnittes 13.1 über dessen Oberseite vorsteht.
Das ringförmige Lagerelement 13 mit seiner radial außen liegenden kreiszylinderförmigen konvexen Außenfläche 15 und mit seiner ebenfalls kreiszylinderförmigen konkaven Innenfläche 16 ist somit an seiner dem Rotor 4 zugewandten Oberseite mit mehreren, die Achse VA konzentrisch umschließenden Ringflächen ausgebildet, und zwar beidseitig vom Abschnitt 13.2 mit jeweils einer Ringfläche 17 und 18, an der Oberseite des Abschnittes 13.2 mit einer Ringfläche 19 und an den beiden Seiten des Abschnittes 13.2 jeweils mit einer Ringfläche 20 und 21. Die Ringflächen 17–19 sind bei der dargestellten Ausführungsform jeweils in Ebenen senkrecht zur Achse VA angeordnet. Die Ringflächen 20 und 21 sind kreiszylinderförmig die Achse VA umschließend ausgebildet, und zwar die bezogen auf die Achse VA weiter außen liegende Ringfläche 20 konvex und die bezogen auf die Achse VA weiter innen liegende Ringfläche 21 konkav. Weiterhin schließen bei der dargestellten Ausführungsform die Ringflächen 17–21 jeweils im Querschnittsprofil (3) rechtwinklig aneinander an. Im Bereich der Außenfläche 15 und der Innenfläche 16 ist das Lagerelement zusätzlich jeweils mit einem über die benachbarte Ringfläche 17 bzw. 18 vorstehenden ringartigen Vorsprung 22 bzw. 23 versehen.
Das rotorseitige Lagerelement 14 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Ringkörper 14.1 mit einer kreiszylinderförmigen Außenfläche 24 und einer kreiszylinderförmigen Innenfläche 25, die die Achse VA konzentrisch umschließen. An der dem Rotor 4 abgewandten Unterseite ist das Lagerelement 14 mit einer ringförmigen Nut 26 versehen, die die Achse VA ebenfalls konzentrisch umschließt und im Querschnitt der Querschnittsform des Abschnittes 13.2 angepasst ist. Das Lagerelement 14 bildet somit an einer Unterseite mehrere aneinander anschließende Ringflächen, nämlich die Ringflächen 27, 28 und 29, die jeweils in Ebenen senkrecht zur Achse VA angeordnet sind und von denen die Ringfläche 28 die Bodenfläche der Nut 26 bildet, sowie weiterhin die Ringflächen 30 und 31, die als Seitenflä chen der Nut 26 die Achse VA als kreiszylinderförmige Flächen konzentrisch umschließen und von denen die Ringfläche 30 bezogen auf die Achse VA die außen liegende konkave und die Ringfläche 31 die innen liegende konvexe seitliche Begrenzungsfläche der Nut 26 sind. Das Lagerelement 14 ist an seinen Ringflächen 27 und 29 mit jeweils einer Ringdichtung 32 bzw. 33 versehen, die die Achse VA ebenfalls konzentrisch umschließen und geringfügig über die jeweilige Ringfläche 27 bzw. 29 vorstehen.
Das Lagerelement 14 ist auf das Lagerelement 13 derart aufgesetzt, dass der Abschnitt 13.2 in der Nut 26 aufgenommen ist und zwischen den Ringflächen 17–21, einerseits und den Ringflächen 27–31, andererseits ein Lagerspalt 34 gebildet ist, der im Betrieb der Vorrichtung 1 bzw. im bestimmungsgemäßen Betrieb des Gleitbettlagers 12 mit einem Gleitfluid unter Druck ausgefüllt ist. Das Lagerelement 14 ist weiterhin auf das Lagerelement 13 so aufgesetzt, dass das Lagerelement 14 an seiner Außenfläche 24 und seiner Innenfläche 25 zwischen den Vorsprüngen 22 und 23 aufgenommen ist.
Der Anordnung der Ringflächen 17–21 bzw. 27–31 entsprechend besitzt der Lagerspalt 34 mehrere aneinander anschließende ringförmige Abschnitte. Im Bereich der Außenseite 24 und Innenseite 25 des Lagerelementes 14 ist der das Gleitfluid unter Druck aufnehmende Lagerspalt 34 jeweils radial außen bzw. radial innen durch die Ringdichtungen 32 bzw. 33 begrenzt bzw. abgeschlossen.
Mit 35 ist eine Versorgungseinheit zur Bereitstellung des Gleitfluids unter Druck bezeichnet. Die Versorgungseinheit 35 besteht im Wesentlichen aus einem Tank 36 und einer Pumpe 37, die mit ihrem Einlass mit dem Tank 36 in Verbindung steht und an ihrem Auslass über Druckleitungen 38 und 39 das Gleitfluid unter Druck zur Verfügung stellt.
Die Leitungen 38 und 39 sind an im Lagerelement 13 ausgebildete Kanäle 40 (Leitung 38) bzw. 41 (Leitung 39) angeschlossen. Jeder Kanal 40 besitzt eine Vielzahl von Öffnungen 40.1 und 40.2, von denen die Öffnungen 40.1 an der Ringfläche 17 und die Öffnungen 40.2 an der Ringfläche 21 münden. In analoger Weise besitzt jeder Kanal 41 ebenfalls eine Vielzahl von Öffnungen oder Mündungen 41.1 und 41.2, von denen die Öffnungen 41.1 an der Ringfläche 18 und die Öffnungen 41.2 an der Ringfläche 21 vorgesehen sind. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Gleitfluids unter Druck im gesamten, die Achse VA umschließenden Spalt 34 zu erreichen, sind um die Achse VA verteilt mehrere Kanäle 40 und 41 vorgesehen, die jeweils über die Leitungen 38 und 39 oder eine entsprechende Ringleitung mit dem Ausgang der Pumpe 37 in Verbindung stehen, oder aber zumindest ein die Öffnungen 40.1, 40.2 bzw. 41.1, 41.2 aufweisender Teil eines oder mehrere Kanäle 40 bzw. 41 ist als ein die Achse VA zumindest teilweise umschließende Verteilerkanal ausgeführt und/oder die Öffnungen 40.1, 40.2 bzw. 41.1 und 41.2 sind als Nuten ausgebildet, die die Achse VA zumindest auf einem Teilbereich ringförmig oder teilringförmig umschließen und somit eine Verteilung des Gleitfluids im Lagerspalt 34 bewirken.
Außerhalb des Lagerspaltes 34, d. h. bezogen auf die Ringdichtungen 32 und 33 radial außen bzw. radial innen liegend ist jeweils zwischen dem Vorsprung 22 und der Ringdichtung 32 bzw. dem Vorsprung 23 und der Ringdichtung 33 ein Ringraum 42 bzw. 43 gebildet, der über eine Leitung 44 bzw. 45 mit dem Tank 36 in Verbindung steht, so dass an den Dichtungen 32 und 33 durch Leckage austretendes Gleitfluid in den Ringräumen 42 und 43 gesammelt an den Tank 36 zurückgeleitet wird.
Mit 46 ist schematisch ein Fluidkanal bezeichnet, der den zwischen der Oberseite des Abschnittes 13.2 und dem Boden der Nut 26, d. h. den zwischen den Ringflächen 19 und 28 gebildeten Teil des Lagerspaltes 34 über eine vorzugsweise steuerbare Drossel 47 oder ein vorzugsweise steuerbares Ventil mit dem Tank 36 verbindet. Im Fluidkanal ist beispielsweise auch ein Druckmesser 48 zum Messen des Gleitfluid-Drucks im Lagerspalt 34 vorgesehen. Der Druckmesser 48 liefert ein dem Gleitfluid-Druck entsprechendes Messsignal an eine elektrische bzw. elektronische Steuereinrichtung 47, mit der der Gleitfluid-Druck im Lagerspalt 34 zumindest während des Betriebes der Vorrichtung 1 überwacht und gesteuert oder geregelt wird, und zwar beispielsweise durch entsprechende Ansteuerung der Drossel 47 und/oder der Pumpe 37.
Bevorzugt wird das Gleitbettlager 12 so betrieben, dass die Pumpe 37 ständig ein Volumenstrom des Gleitfluids unter Druck an das Gleitbettlager 12 bzw. an den dortigen Lagerspalt 34 fördert und das Gleitfluid vom Gleitbettlager 12 über den vom Fluidkanal 46 gebildeten Rücklauf an den Tank 36 zurückgeleitet wird. Mit der Überwachungs- und Steuereinrichtung 49 wird unter Verwendung geeigneter Messeinrichtungen, z. B. unter Verwendung der Durchflussmesser 50 und 51 in den Leitungen 38 und 39 der Volumenstrom des Gleitfluids an das Gleitbettlager 12 gemessen, überwacht und gesteuert oder geregelt. Weiterhin erfolgt auch eine Überwachung der Temperatur insbesondere des Gleitfluids im Lagerspalt 34 und/oder des an den Tank 36 zurückgeführten Gleitfluids, beispielsweise durch einen im Fluidkanal 46 vorgesehenen, nicht dargestellten Temperatursensor, dessen Signale ebenfalls der Überwachungs- und Steuereinrichtung 49 zugeführt werden.
Es besteht aber weiterhin auch die Möglichkeit, das Gleitbettlager 12 so zu betreiben, dass das Gleitfluid dem Lagerspalt 34 nicht ständig zufließt und aus diesem gesteuert abgeführt wird, sondern das Gleitfluid vor Inbetriebnahme der Vorrichtung 1 dem Lagerspalt 34 mit der Pumpe 37 unter Druck in der erforderlichen Menge zugeführt wird und im Lagerspalt 34 während des Betriebes der Vorrichtung 1 verbleibt, wobei lediglich Verluste des Gleitfluids durch Leckagen über die Pumpe 37 oder aber über einen Speicher 54 ausgeglichen werden, der einen Vorrat des Gleitfluids unter Druck enthält und beispielsweise als Kolbenspeicher ausgebildet ist.
Als Gleitfluid eignet sich beispielsweise eine Flüssigkeit auf Wasser- und/oder Ölbasis, d. h. eine Flüssigkeit, die in wesentlichen Teilen aus Wasser mit entsprechenden Zusätzen und/oder aus Öl oder einem Ölgemisch besteht. Bevorzugt ist das Gleitfluid keimtötend, antibakteriell, fungizid oder zumindest keimvermindernd ausgebildet oder enthält einen entsprechenden Zusatz. Als Gleitfluid wird bevorzugt ein ernährungsphysiologisch unbedenklicher Stoff, beispielsweise eine ernährungsphysiolo gisch unbedenkliche Flüssigkeit verwendet. Dieses ist insbesondere dann von besonderem Vorteil, wenn die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung innerhalb der Lebensmittelindustrie zum Einsatz gelangt, wo bei eventuellen Leckagen mit Austritt von Gleitfluid, produktschädigende Wirkungen auf jeden Fall sicher vermieden werden müssen.
Die 5 zeigt in vergrößerter Darstellung eine weitere Ausführungsform des Gleitbettlagers 12 im Bereich der äußeren Ringdichtung 32. Dieser Ringdichtung ist eine weitere Ringdichtung 32a zugeordnet, die die mit ihrer Achse achsgleich mit der Achse VA angeordnet ist und die ebenfalls gegen die Ringfläche 17 anliegt, so dass zwischen den Ringdichtungen 32 und 32a ein ringförmiger Inspektions- oder Überwachungsraum 52 gebildet ist, der über eine Leitung 53 spülbar und/oder inspizierbar ist und beispielsweise zur Überprüfung der Ringdichtungen 32 und 32a mit einem Druckmedium, z. B. mit dem Gleitfluid unter Druck beaufschlagbar ist.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So ist es beispielsweise möglich, den Lagerspalt 34 durch weitere Ringdichtungen in mehrere voneinander hydrodynamisch und/oder hydrostatisch separierte Teilräume zu unterteilen, die dann jeweils über eigene gesteuerte Druckleitungen mit einer gemeinsamen Versorgungseinheit und/oder aber mit jeweils einer eigenständigen Versorgungseinheit für das unter Druck stehende Gleitfluid verbunden sind, in jedem Fall bevorzugt aber derart, dass die hydrostatischen und hydrodynamischen Zustände oder Betriebsparameter des Gleitbettlagers 12, wie insbesondere Gleitfluid-Druck, Gleitfluid-Temperatur sowie Volumenstrom des zugeführten Gleitfluids in den Teilräumen unabhängig voneinander gesteuert oder geregelt werden können, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von Messsignalen, die von entsprechenden, den einzelnen Teilräumen zugeordneten Messeinrichtung geliefert werden. Hierbei ist es dann auch möglich, den Gleitfluid-Druck in den einzelnen Teilräumen des Lagerspalts 34 der jeweiligen axialen sowie radialen Belastung des Gleitbettlagers 12 entsprechend optimal, insbesondere auch unabhängig voneinander einzustellen oder zu regeln.
Ebenfalls ist es beispielsweise möglich, das Gleitlagerbett 12 derart auszugestalten, dass den Anforderungen einer hydrodynamischen Lagerung in besonderer Weise Rechnung getragen werden. Dazu können beispielsweise Schmiertaschen, Staustufen und/oder bewegliche Kippelemente vorgesehen sein.
Ebenfalls ist es möglich, dass als Gleitlagerwerkstoff Bronzen oder Kupfer-Zinn-Knetlegierungen zu verwenden, welche aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften eine Schmierung durch Wasser ermöglichen, was einen Einsatz in der Lebensmittelindustrie ohne besondere Abdichtungsmaßnahmen ermöglicht.

1: Vorrichtung bzw. Maschine umlaufender Bauart
2: Flasche
3: Maschinenrahmen
4: Rotor
5: Füllelement
6: Flaschenteller
7: Hubeinrichtung
8: Ringkessel
9: Steuerantrieb
10: Säule
11: Steuerkurve
12: Gleitbettlager
13: Lagerelement
13.1, 13.2: Abschnitt des Lagerelementes 13
14: Lagerelement
14.1: Ringkörper des Lagerelementes 14
15: Außenfläche des Lagerelementes 13
16: Innenfläche des Lagerelementes 13
17–21: Ringflächen
22, 23: ringartiger Vorsprung
24: Außenfläche des Lagerelementes 14
25: Innenfläche des Lagerelementes 14
26: Nut
27–31: Ringfläche
32, 32a, 33: Dichtungsring
34: Lagerspalt
35: Versorgungseinrichtung für das Gleitfluid unter Druck
36: Tank
37: Pumpe
38, 39: Druckleitung
40, 41: Kanal
40.1, 40.2: Öffnung
41.1, 41.2: Öffnung
42, 43: Ring- oder Sammelraum
44, 45: Leitung
46: Fluidkanal
47: Drossel, vorzugsweise steuerbare Drossel
48: Drucksensor
49: Überwachungs- oder Steuerelektronik
50, 51: Durchflussmesser
52: Ringraum
53: Leitung
54: Gleitfluid-Druckspeicher
VA: vertikale Maschinenachse

Claims

Vorrichtung zum Behandeln von Flaschen oder dergleichen Behältern, mit einem an einem Maschinengestell (3) über eine Drehverbindung um eine Maschinenachse (VA) drehbar gelagerten und wenigstens Behälterträger (6) aufweisenden Rotor (4), wobei die Drehverbindung zumindest ein am Maschinengestell (3) vorgesehenes erstes Lagerelement (13) und ein am Rotor (4) vorgesehenes zweites Lagerelement (14) aufweist, und wobei in wenigstens einem zwischen den Lagerelementen (13, 14) gebildeten Lagerspalt (34) Lagermittel vorgesehenen sind, die eine Relativbewegung zwischen den Lagerelementen (13, 14) bei gleichzeitiger Übertragung von Lagerkräften ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehverbindung wenigstens ein Gleitbettlager (12) ist, und dass der wenigstens eine Lagerspalt (34) mit einem Gleitfluid unter Druck beaufschlagbar ist, welches die Lagermittel in Form eines hydrostatischen und/oder hydrodynamischen Gleitbettes bildet.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitbettlager (12) als Axiallager ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitbettlager (12) als Radiallager ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitfluid ein ernährungsphysiologisch unbedenkliches Fluid ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitfluid eine Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine Flüssigkeit auf Wasser- und/oder Silikon- und/oder Ölbasis.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitfluid keimtötende und/oder antibakterielle und/oder fungizide und/oder keimvermindernde Eigenschaften aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine mit dem wenigstens einen Lagerspalt (34) in Verbindung stehende Versorgungseinheit (35) zum Bereitstellen des Gleitfluids unter Druck.
Vorrichtung nach einem der vorhergehende, gekennzeichnet durch wenigstens einen Druckspeicher (54) zum Bereitstellen des Gleitfluids im Lagerspalt (34) unter Druck.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Versorgungseinheit (35) wenigstens eine Pumpe (37) sowie einen Tank (36) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (13, 14) jeweils ringartig ausgebildet und mit ihrer Ringachse achsgleich mit der Maschinenachse (VA) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer den Lagerspalt (34) begrenzenden Fläche wenigstens eines Lagerelementes (13, 14) zumindest eine Öffnung (40.1, 40.2, 41.1, 41.2) zum Einbringen des Gleitfluids unter Druck in den Lagerspalt (34) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Lagerelement (13) eine Vielzahl von Öffnungen (40.1, 40.2, 41.1, 41.2) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (40.1, 40.2, 41.1, 41.2) in einer Drehrichtung des zweiten Lagerelementes (14) verteilt und/oder bezogen auf die Maschinenachse (VA) radial und/oder axial gegeneinander versetzt vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Öffnungen (40.1, 40.2, 41.1, 41.2) als ringförmige oder teilringförmige Schlitze ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lagerspalt (34) wenigstens zwei die Maschinenachse (VA) ringförmig umschließende Abschnitte aufweist, die einen Winkel miteinander einschließen, und von denen beispielsweise ein Abschnitt in einer Ebene senkrecht zur Maschinenachse (VA) angeordnet ist und ein Abschnitt die Maschinenachse (VA) kreiszylinderförmig oder kegelringförmig umschließend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerelemente (13, 14) des wenigstens einen Gleitbettlagers (12) nach Art einer einfachen oder zweifachen oder mehrfachen rotationssymmetrischen Nut- und Federanordnung ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerspalt (34) in wenigstens zwei durch Dichtungselemente voneinander getrennte Teilräume unterteilt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilraum über wenigstens eine eigenständige, vorzugsweise steuerbare Druckleitung oder Druckverbindung mit einer gemeinsamen Versorgungseinheit (35) für das Gleitfluid verbunden ist oder aber für jeden Teilraum eine eigenständige Versorgungseinheit (35) für das Gleitfluid vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter, insbesondere der Gleitfluid-Druck, die Gleitfluid-Temperatur sowie der Volumenstrom des Gleitfluids für die Teilräume individuell steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lagerspalt (34) nach außen hin durch Dichtungen, beispielsweise durch die Maschinenachse (VA) konzentrisch umschließende Ringdichtungen (32, 32a, 33) abgedichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitbrettlager (12) oder wenigstens eine Dichtung (32, 32a) einen Inspektionsraum (52) aufweisen, der gegenüber dem Lagerspalt (34) abgedichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Inspektionsraum (52) über wenigstens eine Leitung (53) inspizierbar und/oder spülbar ist und/oder mit wenigstens einer Mess- und/oder Auswerteinheit insbesondere zur Zustandskontrolle wenigstens einer Dichtung (32, 32a) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Drossel (47) und/oder wenigstens ein Ventil, vorzugsweise steuerbare Drossel und/oder Steuerventil, in einem Fluidrücklauf (46) zum Abführen, vorzugsweise zum gesteuerten Abführen des Gleitfluids aus dem Lagerspalt (34) und/oder zur Steuerung oder Regelung des Gleitfluid-Drucks im Lagerspalt (34).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Durchflussmesser (50, 51) zur Erzeugung eines dem Volumenstrom des Gleitfluids an den Lagerspalt (34) entsprechenden Messsignals.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Drucksensor und/oder Temperatursensor zur Erzeugung eines dem Gleitfluid-Druck und/oder der Gleitfluid-Temperatur im Lagerspalt (34) entsprechenden Messsignals.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Überwachungs- oder Steuerelektronik (49) zur Steuerung oder Regelung des Gleitfluid-Drucks und/oder des Volumenstroms in einem Gleitfluid-Vorlauf an das wenigstens eine Gleitbettlager (12) und/oder des Volumenstroms in einem Gleitfluid-Rücklauf von dem wenigstens einen Gleitbettlager.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Füllmaschine oder Rinser oder Blasmaschine zum Herstellen von Behältern durch Blasformen oder als Etikettiermaschine ausgebildet ist.
Verfahren zum Betrieb einer Maschine oder Vorrichtung umlaufender Bauart nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lagerspalt (34) des wenigstens einen Gleitbettlagers (12) gesteuert oder geregelt mit dem das Gleitbett zwischen den wenigstens zwei Lagerelementen (13, 14) bildenden Gleitfluid unter Druck beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitfluid durch das wenigstens eine Gleitbettlager (12) bzw. durch den wenigstens einen Lagerspalt (34) permanent oder intermittierend im Umlauf gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, gekennzeichnet, durch die Verwendung eines Gleitfluids aus einem ernährungsphysiologisch unbedenklichen Stoff oder Material.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28–30, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Gleitfluids auf Wasser- und/oder Ölbasis.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28–31, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Gleitfluids mit keimtötenden und/oder antibakteriellen und/oder fungiziden und/oder keimvermindernden Eigenschaften.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28–32, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem in mehrere Teilräume unterteilten Lagerspalt (34) die Betriebsparameter, insbesondere der Gleitfluid-Druck und/oder die Gleitfluid-Temperatur und/oder der Volumenstrom des Gleitfluids individuell gesteuert oder geregelt werden, und zwar vorzugsweise in Abhängigkeit von Messsignalen wenigstens eines Druck- und/oder Temperatursensors (48) oder wenigstens eines Durchflussmessers (50, 51).
Verfahren nach einem der Ansprüche 28–33, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation von Gleitfluid-Verlusten, insbesondere von durch Leckage bedingten Gleitfluid-Verlusten durch die wenigstens eine Versorgungseinheit (35) und/oder durch einen Druckspeicher (54) für das Gleitfluid, beispielsweise durch einen Kolbenspeicher erfolgt.