DE102015205296A1

DE102015205296A1 - Vorrichtung in der Getränkeindustrie mit einem Radiallager und/oder einem Axiallager

Info

Publication number: DE102015205296A1
Application number: DE102015205296.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Scherl
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-09-29
Also published as: WO2016150706A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in der Getränkeindustrie, insbesondere eine Abfüll- oder Verpackungsmaschine oder ein Greiferzylinder, mit einem Radiallager und/oder einem Axiallager, die jeweils als Luftlager ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in der Getränkeindustrie, insbesondere eine Abfüll- oder Verpackungsmaschine oder einen Greiferzylinder, mit einem Radiallager und/oder einem Axiallager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Im Allgemeinen werden in Abfüll- und Verpackungsmaschinen in der Getränkeindustrie Kugellager und Gleitlager für rotative Bewegungen eingesetzt. Für lineare Bewegungen werden spezielle Lineareinheiten verwendet. Ein gewisser Wartungsaufwand ergibt sich für diese Lagerstellen, da sie oftmals geschmiert und gefettet werden müssen. Zudem verursachen solche Lagerstellen Reibung und benötigen somit Energie, teilweise sind sie auch in ihrer Betriebsgeschwindigkeit begrenzt. Alle diese Lagerstellen unterliegen Verschleißerscheinungen und müssen gewartet und/oder ersetzt werden.
DE 20 2010 013 513 U1 offenbart eine Verpackungsmaschine, bei der wenigstens eines von mehreren Führungselementen für die als Verpackung verwendeten Verpackungs- und/oder Folienbahnen als Ultraschalllagereinheit ausgebildet ist. Die Ultraschalllagereinheit kann als Ultraschallluftlager ausgebildet sein, dessen Aktivierung eine Verdichtung der Luft zwischen der Verpackungsbahn und der Oberfläche der Ultraschalllagereinheit auslöst.
DE 20 2012 101 542 U1 offenbart eine Lageranordnung für ein Drehlager einer Förderstrecke mit einer zylindrischen Umlenkwelle an wenigstens einem Ende der Förderstrecke mit einer horizontal angeordneten Drehachse und mit einer Mantelfläche. Die Mantelfläche der Umlenkwelle weist wenigstens eine Lagerstelle auf. Wenigstens eine der Lagerstellen weist zumindest eine Bohrung zur Druckluftzufuhr und zur Beaufschlagung der Gleitlagerfläche mit Druckluft zur Ausbildung eines Luftpolsters zwischen der Mantelfläche der Umlenkwelle und der Kontaktfläche der Lagerstelle auf.
DE 25 140 51 C3 offenbart ein Planluftlager zur Verschiebung von Lasten, dessen ebene Lagerplatte nach der Lagerauflage hin in der Führungsbahn Tragtaschen aufweist, die mit Druckluft beschickt einen abhängig von Last und Druckluftdruck einstellbaren Lagerspalt zwischen Lagerauflage und Lagerplatte gewährleisten.
DE 102 10 750 A1 offenbart eine Schnellfrequenzspindel mit einer Luftlageranordnung, wobei das Luftlager auf der der Lagerseite gegenüberliegenden Seite eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist, die bis auf eine geringe Restwandstärke an die Lagerfläche heranreichen. Am Boden einer jeden Ausnehmung ist eine Mehrzahl von Mikrodurchgangsbohrungen vorgesehen. Ist das Luftlager als axial wirkendes Luftlager ausgebildet, so sind die Ausnehmungen vorzugsweise auf einem konzentrisch zur Spindelachse verlaufenden Kreis angeordnet, wobei sie sich vorzugsweise etwa in Richtung der Spindelachse erstrecken. An der Spindelwelle ist vorzugsweise eine ebene axiale Lagerfläche vorgesehen, die in einer senkrecht zur Spindelachse verlaufenden Ebene ausgerichtet ist.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung mit einem oder mehreren Lagern zur Verfügung zu stellen, die einen wartungsfreien Betrieb auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten ermöglicht.
Lösung
Die Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Eine Vorrichtung in der Getränkeindustrie, insbesondere eine Abfüll- oder Verpackungsmaschine oder ein Greiferzylinder, umfasst ein Radiallager und/oder ein Axiallager, die jeweils als Luftlager ausgebildet sind. Durch die Ausbildung eines Luftpolsters arbeitet das Luftlager kontaktfrei, so dass keine Elemente des Luftlagers aufeinander reiben. Die Lebensdauer des Luftlagers ist daher im Vergleich zu Kugel- und Gleitlagern viel höher.
Ein Greiferzylinder wird beispielsweise in einer Etikettiermaschine verwendet, wobei mittels des sich drehenden Greiferzylinders Etiketten zur Verfügung gestellt und auf sich drehende Behälter aufgebracht werden.
Das Luftlager kann einen Stator und eine den Stator umgebende Luftlagerbuchse umfassen. Die Luftlagerbuchse kann hierbei ein mikroporöses Material umfassen und/oder das Material der Luftlagerbuchse kann mit Düsen versehen sein. Die Düsen können beispielsweise lasergebohrte Mikrodüsen sein. Eingebrachte Luft kann durch die Poren des mikroporösen Materials oder durch die Düsen im Material der Luftlagerbuchse dringen, wodurch ein Luftpolster zwischen dem Stator und der Luftlagerbuchse ausgebildet werden kann, auf dem sich dann die Luftlagerbuchse dreht.
Ein Gehäuse des Luftlagers, das den Stator und die Luftlagerbuchse umgibt, kann eine Durchgangsöffnung für eine Luftzuführung umfassen. Somit kann Luft in das Luftlager eingebracht werden.
Das Gehäuse kann an seiner Innenseite eine, vorzugsweise konzentrisch, umlaufende, an die Durchgangsöffnung anschließende Aussparung zur Luftverteilung umfassen. Somit strömt durch die Durchgangsöffnung eingebrachte Luft nicht nur die Luftlagerbuchse, d.h. durch die Poren des mikroporösen Materials oder durch die Düsen im Material der Luftlagerbuchse, sondern kann umlaufend eingebracht bzw. verteilt werden.
Zwischen dem Stator und der Luftlagerbuchse kann eine Beabstandung vorgesehen sein. In dieser Beabstandung kann ein Luftpolster durch eingebrachte Luft ausgebildet werden. Dies ermöglicht einen reibungsfreien Betrieb des Luftlagers, da das Luftpolster ein Aneinanderreiben von Elementen des Luftlagers verhindert, wenn sich die Luftlagerbuchse um den Stator dreht.
Die Vorrichtung kann weiter einen Luftverteiler umfassen, der dazu ausgelegt ist, an die Durchgangsöffnung angeschlossen zu werden und der weiter dazu ausgelegt ist, eine Luftströmung in dem Luftlager zu erzeugen. Der Luftverteiler stellt die Quelle für in das Luftlager einzubringende Luft dar. Vorzugsweise wird öl- und fettfreie Druckluft verwendet, damit es zu keiner Verunreinigung des Luftlagers kommt.
Der Stator umfasst mindestens einen Auslass für Luft. Dadurch kann die Funktionalität des Luftlagers gewährleistet werden, da der Luftstrom in dem Luftlager nicht unterbrochen werden darf, d.h. es darf kein Luftstau entstehen, da nur strömende Luft den Luftlagereffekt gewährleistet.
Die Vorrichtung kann weiter mindestens ein Linearlager umfassen, das als Linearluftlager ausgebildet ist.
Die beigefügte 1 stellt beispielhaft einen Greiferzylinder mit einem Radialluftlager zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung von Aspekten der Erfindung dar.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 umfasst einen Greiferzylinder 2 mit einem Radialluftlager 3. Greiferzylinder 2 werden beispielsweise in einer Etikettiermaschine verwendet, wobei mittels des sich drehenden Greiferzylinders 2 Etiketten zur Verfügung gestellt und auf sich drehende Behälter aufgebracht werden. Die Etiketten können zugeschnittenen und beleimt sein. Der dargestellte Greiferzylinder 2 umfasst ein Radialluftlager 3 mit einem Stator 4 und eine den Stator 4 umgebende Luftlagerbuchse 5.
In einem Gehäuse 6 des Radialluftlagers 3, das den Stator 4 und die Luftlagerbuchse 5 umgibt, ist eine Durchgangsöffnung 7 für eine Luftzuführung vorgesehen. Somit kann Luft in das Radialluftlager 3 eingebracht werden.
Zudem umfasst das Gehäuse 6 an seiner Innenseite eine konzentrisch umlaufende, an die Durchgangsöffnung 7 anschließende Aussparung 8 zur Luftverteilung. Somit strömt durch die Durchgangsöffnung 7 eingebrachte Luft nicht nur die Luftlagerbuchse 5, sondern kann umlaufend eingebracht werden.
Zwischen dem Stator 4 und der Luftlagerbuchse 5 ist eine Beabstandung vorgesehen, so dass ein Luftpolster durch eingebrachte Luft ausgebildet werden kann. Durch diese Beabstandung ist ein reibungsfreier Betrieb des Radialluftlagers 3 möglich, da das Luftpolster ein Aneinanderreiben von Elementen des Radialluftlagers 3 verhindert.
An die Durchgangsöffnung 7 kann ein Luftverteiler angeschlossen werden, um eine Luftströmung in dem Radialluftlager 3 zu erzeugen und so das Luftpolster zwischen dem Stator 4 und der Luftlagerbuchse 5 auszubilden. Die Luft strömt durch die Luftlagerbuchse 5 und die Beabstandung zwischen dem Stator 4 und der Luftlagerbuchse 5 in die Richtungen 9 und 10. Dadurch kann die Funktionalität des Radialluftlagers 3 gewährleistet werden. Der Luftstrom in die beiden Richtungen 9 und 10 darf nicht unterbrochen werden, d.h. es darf kein Luftstau entstehen, da nur strömende Luft den Luftlagereffekt gewährleistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010013513 U1 [0003]
DE 202012101542 U1 [0004]
DE 2514051 C3 [0005]
DE 10210750 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung (1) in der Getränkeindustrie, insbesondere eine Abfüll- oder Verpackungsmaschine oder ein Greiferzylinder (2), mit einem Radiallager (3) und/oder einem Axiallager dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (3) und/oder das Axiallager jeweils als Luftlager (3) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Luftlager (3) einen Stator (4) und eine den Stator (4) umgebende Luftlagerbuchse (5) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Luftlagerbuchse (5) ein mikroporöses Material umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Material der Luftlagerbuchse mit Düsen versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Düsen beispielsweise laser-gebohrte Mikrodüsen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei ein Gehäuse (6) des Luftlagers (3), das den Stator (4) und die Luftlagerbuchse (5) umgibt, eine Durchgangsöffnung (7) für eine Luftzuführung umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse (6) an seiner Innenseite eine, vorzugsweise konzentrisch, umlaufende, an die Durchgangsöffnung (7) anschließende Aussparung (8) zur Luftverteilung umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei zwischen dem Stator (4) und der Luftlagerbuchse (5) eine Beabstandung vorgesehen ist.
Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiter umfassend einen Luftverteiler, der dazu ausgelegt ist, an die Durchgangsöffnung (7) angeschlossen zu werden und weiter dazu ausgelegt ist, eine Luftströmung in dem Radialluftlager (3) zu erzeugen.
Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der Stator (4) mindestens einen Auslass für Luft umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung weiter mindestens ein Linearlager umfasst, das als Linearluftlager ausgebildet ist.